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☆大庆英杰物理工作室☆2015-2016高二同步辅导资料
第五章 第二节 交变电流的描述
1．理解什么是交变电流的峰值和有效值，知道它们之间的关系。
2．理解交变电流的周期、频率以及它们之间的关系。知道我国生产和生活用电的周期（频率）的大小。
理论知识一 正弦式交变电流的函数表达式、峰值和有效值
1．周期和频率
(1) 周期(T)：交变电流完成1次周期性变化(线圈转一周)所需要的时间，单位是秒(s)，公式T＝。21教育网
(2) 频率(f)：交变电流在1 s内完成周期性变化的次数。单位是赫兹(Hz)。
(3) 周期和频率的关系：T＝或f＝。
2．正弦式交变电流的函数表达式(线圈在中性面位置开始计时)
(1) 电动势e随时间变化的规律：e＝Emsinωt。
(2) 负载两端的电压u随时间变化的规律：u＝Umsinωt。
(3) 电流i随时间变化的规律：i＝Imsinωt。其中ω等于线圈转动的角速度，Em＝nBSω。
3．交变电流的瞬时值、峰值、有效值
(1) 瞬时值：交变电流某一时刻的值，是时间的函数。
(2) 峰值：交变电流(电流、电压或电动势)所能达到的最大的值，也叫最大值。
(3) 有效值：跟交变电流的热效应等效的恒定电流的值叫做交变电流的有效值。对正弦交流电，其有效值和峰值的关系为：E＝，U＝，I＝。
理论知识二 正弦交变电流的产生及变化规律
1．正弦式交变电流的变化规律
线圈在中性面位置时开始计时
物理量
函数表达式
图象
磁通量
Φ＝Φmcos ωt＝BScos ωt
电动势
e＝Emsin ωt＝nBSωsin ωt
电压
u＝Umsin ωt＝sin ωt
电流
i＝Imsin ωt＝sin ωt
2．两个特殊位置的特点
(1) 线圈平面与中性面重合时，S⊥B，Φ最大，＝0，e＝0，i＝0，电流方向将发生改变。
(2) 线圈平面与中性面垂直时，S∥B，Φ＝0，最大，e最大，i最大，电流方向不改变。
【例1】(多选)如图甲所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图象如图乙中曲线a、b所示，则(　　)21世纪教育网版权所有
A．两次t＝0时刻线圈平面均与中性面重合
B．曲线a、b对应的线圈转速之比为2∶3
C．曲线a表示的交变电动势频率为25 Hz
D．曲线b表示的交变电动势有效值为10 V
【例2】(多选)如图所示，在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为T，转轴O1O2垂直于磁场方向，线圈电阻为2 Ω。从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过60°角时的感应电流为1 A。那么(　　)www-2-1-cnjy-com
A．线圈消耗的电功率为4 W
B．线圈中感应电流的有效值为2 A
C．任意时刻线圈中的感应电动势为e＝4cost
D．任意时刻穿过线圈的磁通量为Φ＝sint
理论知识三 交变电流“四值”的应用
1．交变电流的瞬时值、峰值、有效值和平均值的比较
物理量
物理含义
重要关系
适用情况及说明
瞬时值
交变电流某一时刻的值
从中性面开始计时
e＝Emsin ωt
i＝Imsin ωt
计算线圈某时刻的受力情况
峰　值
最大的瞬时值
Em＝nBSω
Im＝
讨论电容器的击穿电压
有效值
跟交变电流的热效应等效的恒定电流的值
E＝
U＝
I＝
(只适用于正弦式交变电流)
(1)计算与电流的热效应有关的量(如电功、电功率、电热等)
(2)电气设备“铭牌”上所标的一般是指有效值
(3)保险丝的熔断电流为有效值
(4)交流电压表和电流表的读数为有效值
平均值
某段时间内感应电动势或电流的平均值
＝BL
＝n
＝
计算通过电路截面的电荷量
2．交变电流瞬时值表达式的求法
(1) 先求电动势的最大值Em＝nBSω；
(2) 求出角速度ω＝；
(3) 明确从哪一位置开始计时，从而确定是正弦函数还是余弦函数；
(4) 写出瞬时值的表达式。
【例3】如图所示，矩形线圈abcd与可变电容器C、理想电流表组成闭合电路。线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动，转动的角速度ω＝100π rad/s。线圈的匝数N＝100匝，边长ab＝0.2 m、ad＝0.4 m，电阻不计。磁场只分布在bc边的左侧，磁感应强度大小B＝T。电容器放电时间不计。下列说法正确的是(　　)21·cn·jy·com
A．该线圈产生的交流电动势峰值为50 V
B．该线圈产生的交流电动势有效值为25 V
C．电容器的耐压值至少为50 V
D．电容器的电容C变大时，电流表的示数变小
【例4】(多选)边长为L的正方形线框在匀强磁场B中以角速度ω匀速转动，产生的感应电流的最大值为Im，设灯泡的电阻为R，其他电阻不计。从如图所示位置开始计时，则(　　)www.21-cn-jy.com
A．电路中电流的最大值Im＝
B．电路中电流的瞬时表达式为i＝Imsin ωt
C．电流表的读数为
D．灯泡的电功率为R
理论知识四 交变电流有效值的计算
1．正弦式交流电的有效值：I＝，U＝，E＝
2．非正弦式交流电的有效值：根据电流的热效应进行计算。
【例5】(多选)如图所示，先后用不同的交流电源给同一盏灯泡供电。第一次灯泡两端的电压随时间按正弦规律变化，如图甲所示；第二次灯泡两端的电压变化规律如图乙所示。若图甲、乙中的U0、T所表示的电压、周期值是相等的，则以下说法正确的是(　　)2·1·c·n·j·y
A．第一次灯泡两端的电压有效值是U0
B．第二次灯泡两端的电压有效值是U0
C．第一次和第二次灯泡的电功率之比是2∶9
D．第一次和第二次灯泡的电功率之比是1∶5
【例6】(多选)如图所示，甲、乙为两种电压的波形，其中图甲所示的电压按正弦规律变化，图乙所示的电压波形是正弦函数图象的一部分。下列说法正确的是(　　)【来源：21·世纪·教育·网】
A．图甲、图乙均表示交流电
B．图甲所示电压的瞬时值表达式为u＝20sin 100πt(V)
C．图乙所示电压的有效值为20 V
D．图乙所示电压的有效值为10 V
1．小型交流发电机的矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势与时间的关系是正弦函数。将发电机与一个标有“6 V，6 W”的小灯泡连接形成闭合回路，不计电路的其他电阻。当线圈的转速为n＝5 r/s时，小灯泡恰好正常发光，则电路中电流的瞬时表达式为(　　)2-1-c-n-j-y
A．i＝sin 5t(A) B．i＝sin 10πt(A)
C．i＝1.41sin 5t(A) D．i＝1.41sin 10πt(A)
2．在匀强磁场中一矩形金属框绕与磁感线垂直的轴匀速转动，如图甲所示，产生的交变电动势的图象如图乙所示，则(　　)　　21*cnjy*com
A．t＝0.005 s时线框的磁通量变化率为零
B．t＝0.01 s时线框平面与中性面重合
C．线框产生的交变电动势有效值为311 V
D．线框产生的交变电动势频率为100 Hz
3．(多选)如图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，为交流电流表。线圈绕垂直于磁场的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示。以下判断正确的是(　　)21cnjy.com
A．电流表的示数为10 A
B．线圈转动的角速度为50π rad/s
C．0.01 s时线圈平面与磁场方向平行
D．0.02 s时电阻R中电流的方向自右向左
4．(多选)在磁感应强度B＝0.1 T的匀强磁场中，一面积S＝0.06 m2，电阻值r＝0.2 Ω的矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，产生频率为50 Hz的交变电流。t＝0时，线圈平面与磁场垂直，如图所示。则 (　　)
A．t1＝0.005 s时线框的磁通量最大
B．t2＝0.055 s时，电流的方向为abcda
C．从t＝0至t1＝0.005 s内，流经线框截面的电荷量为0.03 C
D．保持交变电流频率不变，增加磁感应强度可增大电动势的最大值
5．一个匝数为100匝，电阻为0.5 Ω的闭合线圈处于某一磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，从某时刻起穿过线圈的磁通量按图所示规律变化。则线圈中产生交变电流的有效值为(　　)【来源：21cnj*y.co*m】
A．5 A B．2 A C．6 A D．5 A
6．(多选)如图所示为交流发电机示意图，线圈的AB边连在金属滑环K上，CD边连在滑环L上，导体做的两个电刷E、F分别压在两个滑环上，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路的连接。关于其工作原理，下列分析正确的是 (　　)【出处：21教育名师】
A．在线圈平面转到中性面的瞬间，穿过线圈的磁通量最大
B．在线圈平面转到中性面的瞬间，线圈中的感应电流最大
C．在线圈平面转到跟中性面垂直的瞬间，穿过线圈的磁通量最小
D．在线圈平面转到跟中性面垂直的瞬间，线圈中的感应电流最小
7．(多选)一正弦交流电源的u－t图象如图甲所示，将它接在图乙所示电路的e、f两端，若电阻的阻值为110 Ω，电源的内阻不计，交流电压表是量程为250 V的理想电表，则下列说法中正确的是(　　)【版权所有：21教育】
A．通过电阻的电流方向1秒钟改变50次
B．交流电压表示数为220 V
C．产生该交流电的线圈在磁场中匀速转动的角速度为100π rad/s
D．在1分钟内电阻R上产生的热量为5.28×104 J
8．如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时产生的正弦交流电的图象，当调整线圈转速后，所产生的正弦交流电的图象如图线b所示。以下关于这两个正弦交流电的说法中正确的是(　　)21·世纪*教育网
A．线圈先后两次转速之比为1∶2
B．交流电a的电动势瞬时值u＝10sin 0.4πt(V)
C．交流电b的电动势最大值为 V
D．在图中t＝0时刻穿过线圈的磁通量为零
☆大庆英杰物理工作室☆2015-2016高二同步辅导资料
第五章 第二节 交变电流的描述
1．理解什么是交变电流的峰值和有效值，知道它们之间的关系。
2．理解交变电流的周期、频率以及它们之间的关系。知道我国生产和生活用电的周期（频率）的大小。
理论知识一 正弦式交变电流的函数表达式、峰值和有效值
1．周期和频率
(1) 周期(T)：交变电流完成1次周期性变化(线圈转一周)所需要的时间，单位是秒(s)，公式T＝。【版权所有：21教育】
(2) 频率(f)：交变电流在1 s内完成周期性变化的次数。单位是赫兹(Hz)。
(3) 周期和频率的关系：T＝或f＝。
2．正弦式交变电流的函数表达式(线圈在中性面位置开始计时)
(1) 电动势e随时间变化的规律：e＝Emsinωt。
(2) 负载两端的电压u随时间变化的规律：u＝Umsinωt。
(3) 电流i随时间变化的规律：i＝Imsinωt。其中ω等于线圈转动的角速度，Em＝nBSω。
3．交变电流的瞬时值、峰值、有效值
(1) 瞬时值：交变电流某一时刻的值，是时间的函数。
(2) 峰值：交变电流(电流、电压或电动势)所能达到的最大的值，也叫最大值。
(3) 有效值：跟交变电流的热效应等效的恒定电流的值叫做交变电流的有效值。对正弦交流电，其有效值和峰值的关系为：E＝，U＝，I＝。
理论知识二 正弦交变电流的产生及变化规律
1．正弦式交变电流的变化规律
线圈在中性面位置时开始计时
物理量
函数表达式
图象
磁通量
Φ＝Φmcos ωt＝BScos ωt
电动势
e＝Emsin ωt＝nBSωsin ωt
电压
u＝Umsin ωt＝sin ωt
电流
i＝Imsin ωt＝sin ωt
2．两个特殊位置的特点
(1) 线圈平面与中性面重合时，S⊥B，Φ最大，＝0，e＝0，i＝0，电流方向将发生改变。
(2) 线圈平面与中性面垂直时，S∥B，Φ＝0，最大，e最大，i最大，电流方向不改变。
【例1】(多选)如图甲所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图象如图乙中曲线a、b所示，则(　　)www.21-cn-jy.com
A．两次t＝0时刻线圈平面均与中性面重合
B．曲线a、b对应的线圈转速之比为2∶3
C．曲线a表示的交变电动势频率为25 Hz
D．曲线b表示的交变电动势有效值为10 V
【例2】(多选)如图所示，在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为T，转轴O1O2垂直于磁场方向，线圈电阻为2 Ω。从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过60°角时的感应电流为1 A。那么(　　)www-2-1-cnjy-com
A．线圈消耗的电功率为4 W
B．线圈中感应电流的有效值为2 A
C．任意时刻线圈中的感应电动势为e＝4cost
D．任意时刻穿过线圈的磁通量为Φ＝sint
【解析】线圈转动角速度ω＝，线圈平面从与磁场方向平行开始计时，当转过60°角时，电流的瞬时值表达式为i＝Imcos 60°＝1 A得Im＝2 A，正弦交变电流有效值I＝＝ A，B项错；线圈消耗的功率P＝I2R＝4 W，A项正确；由欧姆定律可知，感应电动势最大值Em＝ImR＝4 V，所以瞬时值表达式为e＝4 cost，C项正确；通过线圈的磁通量Φ＝Φmsin ωt＝Φmsint，由感应电动势的最大值Em＝BSω＝Φm×得Φm＝，代入上式得Φ＝sint＝sint，D项错。
【答案】AC
理论知识三 交变电流“四值”的应用
1．交变电流的瞬时值、峰值、有效值和平均值的比较
物理量
物理含义
重要关系
适用情况及说明
瞬时值
交变电流某一时刻的值
从中性面开始计时
e＝Emsin ωt
i＝Imsin ωt
计算线圈某时刻的受力情况
峰　值
最大的瞬时值
Em＝nBSω
Im＝
讨论电容器的击穿电压
有效值
跟交变电流的热效应等效的恒定电流的值
E＝
U＝
I＝
(只适用于正弦式交变电流)
(1)计算与电流的热效应有关的量(如电功、电功率、电热等)
(2)电气设备“铭牌”上所标的一般是指有效值
(3)保险丝的熔断电流为有效值
(4)交流电压表和电流表的读数为有效值
平均值
某段时间内感应电动势或电流的平均值
＝BL
＝n
＝
计算通过电路截面的电荷量
2．交变电流瞬时值表达式的求法
(1) 先求电动势的最大值Em＝nBSω；
(2) 求出角速度ω＝；
(3) 明确从哪一位置开始计时，从而确定是正弦函数还是余弦函数；
(4) 写出瞬时值的表达式。
【例3】如图所示，矩形线圈abcd与可变电容器C、理想电流表组成闭合电路。线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动，转动的角速度ω＝100π rad/s。线圈的匝数N＝100匝，边长ab＝0.2 m、ad＝0.4 m，电阻不计。磁场只分布在bc边的左侧，磁感应强度大小B＝T。电容器放电时间不计。下列说法正确的是(　　)【来源：21·世纪·教育·网】
A．该线圈产生的交流电动势峰值为50 V
B．该线圈产生的交流电动势有效值为25 V
C．电容器的耐压值至少为50 V
D．电容器的电容C变大时，电流表的示数变小
【例4】(多选)边长为L的正方形线框在匀强磁场B中以角速度ω匀速转动，产生的感应电流的最大值为Im，设灯泡的电阻为R，其他电阻不计。从如图所示位置开始计时，则(　　)2-1-c-n-j-y
A．电路中电流的最大值Im＝
B．电路中电流的瞬时表达式为i＝Imsin ωt
C．电流表的读数为
D．灯泡的电功率为R
【解析】感应电动势的最大值Em＝BL2ω，则电流的最大值Im＝＝，选项A正确；由线圈电流为最大值时开始计时，故电路中电流的瞬时表达式应为i＝Imcos ωt，选项B错误；电流表的读数为有效值，为I＝Im，选项C错误；灯泡的电功率P＝I2R＝IR，选项D正确。21世纪教育网版权所有
【答案】AD
理论知识四 交变电流有效值的计算
1．正弦式交流电的有效值：I＝，U＝，E＝
2．非正弦式交流电的有效值：根据电流的热效应进行计算。
【例5】(多选)如图所示，先后用不同的交流电源给同一盏灯泡供电。第一次灯泡两端的电压随时间按正弦规律变化，如图甲所示；第二次灯泡两端的电压变化规律如图乙所示。若图甲、乙中的U0、T所表示的电压、周期值是相等的，则以下说法正确的是(　　)　　21*cnjy*com
A．第一次灯泡两端的电压有效值是U0
B．第二次灯泡两端的电压有效值是U0
C．第一次和第二次灯泡的电功率之比是2∶9
D．第一次和第二次灯泡的电功率之比是1∶5
【例6】(多选)如图所示，甲、乙为两种电压的波形，其中图甲所示的电压按正弦规律变化，图乙所示的电压波形是正弦函数图象的一部分。下列说法正确的是(　　)【来源：21cnj*y.co*m】
A．图甲、图乙均表示交流电
B．图甲所示电压的瞬时值表达式为u＝20sin 100πt(V)
C．图乙所示电压的有效值为20 V
D．图乙所示电压的有效值为10 V
【解析】根据交流电的定义，图甲、图乙均表示交流电，选项A正确；图甲所示电压最大值为Um＝20 V，周期为0.02 s，则电压的瞬时值表达式u＝Umsint＝20sin 100πt(V)，选项B正确；根据有效值的定义有·＝T，解得图乙所示电压的有效值为U＝10 V，选项C错误，D正确。
【答案】ABD
1．小型交流发电机的矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势与时间的关系是正弦函数。将发电机与一个标有“6 V，6 W”的小灯泡连接形成闭合回路，不计电路的其他电阻。当线圈的转速为n＝5 r/s时，小灯泡恰好正常发光，则电路中电流的瞬时表达式为(　　)21cnjy.com
A．i＝sin 5t(A) B．i＝sin 10πt(A)
C．i＝1.41sin 5t(A) D．i＝1.41sin 10πt(A)
【解析】因为小灯泡正常发光，所以电路中电流的有效值为I＝＝1 A，则电流的最大值为Im＝ A≈1.41 A。因为转速n＝5 r/s，且ω＝2nπ，所以ω＝10π rad/s，故电路中电流的瞬时值表达式为i＝1.41sin 10πt，选项D正确。
【答案】D
2．在匀强磁场中一矩形金属框绕与磁感线垂直的轴匀速转动，如图甲所示，产生的交变电动势的图象如图乙所示，则(　　)21教育网
A．t＝0.005 s时线框的磁通量变化率为零
B．t＝0.01 s时线框平面与中性面重合
C．线框产生的交变电动势有效值为311 V
D．线框产生的交变电动势频率为100 Hz
【解析】由图象知，该交变电流电动势峰值为311 V，交变电动势频率为f＝50 Hz，C、D错；t＝0.005 s时，e＝311 V，磁通量变化最快，t＝0.01 s时，e＝0，磁通量最大，线圈处于中性面位置，A错，B对。21·世纪*教育网
【答案】B
3．(多选)如图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，为交流电流表。线圈绕垂直于磁场的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示。以下判断正确的是(　　)【出处：21教育名师】
A．电流表的示数为10 A
B．线圈转动的角速度为50π rad/s
C．0.01 s时线圈平面与磁场方向平行
D．0.02 s时电阻R中电流的方向自右向左
【解析】电流表的示数为交变电流的有效值10 A，A项正确；由ω＝可得，线圈转动的角速度为ω＝100π rad/s，B项错；0.01 s时，电路中电流最大，故该时刻通过线圈的磁通量最小，即该时刻线圈平面与磁场平行，C项正确；根据楞次定律可得，0.02 s时电阻R中电流的方向自左向右，D项错。
【答案】AC
4．(多选)在磁感应强度B＝0.1 T的匀强磁场中，一面积S＝0.06 m2，电阻值r＝0.2 Ω的矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，产生频率为50 Hz的交变电流。t＝0时，线圈平面与磁场垂直，如图所示。则 (　　)
A．t1＝0.005 s时线框的磁通量最大
B．t2＝0.055 s时，电流的方向为abcda
C．从t＝0至t1＝0.005 s内，流经线框截面的电荷量为0.03 C
D．保持交变电流频率不变，增加磁感应强度可增大电动势的最大值
5．一个匝数为100匝，电阻为0.5 Ω的闭合线圈处于某一磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，从某时刻起穿过线圈的磁通量按图所示规律变化。则线圈中产生交变电流的有效值为(　　)2·1·c·n·j·y
A．5 A B．2 A C．6 A D．5 A
【解析】0～1 s内线圈中产生的感应电动势E1＝n＝100×0.01 V＝1 V，1～1.2 s内线圈中产生的感应电动势E2＝n＝100× V＝5 V，对一个定值电阻，在一个周期内产生的热量Q＝Q1＋Q2＝t1＋t2＝12 J，根据交变电流有效值的定义Q＝I2Rt＝12 J得I＝2 A，故B正确，A、C、D错误。
【答案】B
6．(多选)如图所示为交流发电机示意图，线圈的AB边连在金属滑环K上，CD边连在滑环L上，导体做的两个电刷E、F分别压在两个滑环上，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路的连接。关于其工作原理，下列分析正确的是 (　　)21教育名师原创作品
A．在线圈平面转到中性面的瞬间，穿过线圈的磁通量最大
B．在线圈平面转到中性面的瞬间，线圈中的感应电流最大
C．在线圈平面转到跟中性面垂直的瞬间，穿过线圈的磁通量最小
D．在线圈平面转到跟中性面垂直的瞬间，线圈中的感应电流最小
【解析】在线圈平面转到中性面的瞬间，穿过线圈的磁通量最大，磁通量变化率为零，感应电动势为零，线圈中的感应电流为零，选项A正确，B错误；在线圈平面转到跟中性面垂直的瞬间，穿过线圈的磁通量最小，磁通量变化率最大，感应电动势最大，感应电流最大，选项C正确，D错误。21*cnjy*com
【答案】AC
7．(多选)一正弦交流电源的u－t图象如图甲所示，将它接在图乙所示电路的e、f两端，若电阻的阻值为110 Ω，电源的内阻不计，交流电压表是量程为250 V的理想电表，则下列说法中正确的是(　　)21·cn·jy·com
A．通过电阻的电流方向1秒钟改变50次
B．交流电压表示数为220 V
C．产生该交流电的线圈在磁场中匀速转动的角速度为100π rad/s
D．在1分钟内电阻R上产生的热量为5.28×104 J
【解析】由图甲知交流电的周期为T＝0.02 s，频率f＝＝50 Hz，而一周内电流方向改变两次，即通过电阻的电流方向1秒钟改变100次，A错；交流电压的峰值为220 V，有效值为220 V，B对；由ω＝＝100π rad/s可知，C对；由Q＝t得在1分钟内电阻R上产生的热量为2.64×104 J，D错。
【答案】BC
8．如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时产生的正弦交流电的图象，当调整线圈转速后，所产生的正弦交流电的图象如图线b所示。以下关于这两个正弦交流电的说法中正确的是(　　)
A．线圈先后两次转速之比为1∶2
B．交流电a的电动势瞬时值u＝10sin 0.4πt(V)
C．交流电b的电动势最大值为 V
D．在图中t＝0时刻穿过线圈的磁通量为零
【解析】线圈先后两次产生的正弦交流电的周期之比为2∶3，转速之比为3∶2，选项A错误；交流电a的周期为0.4 s，交流电a的电动势瞬时值u＝10sin 5πt(V)，选项B错误；由电动势最大值Em＝nBSω可知，二者最大值之比为3∶2，交流电b的电动势最大值为 V，选项C正确；在图中t＝0时刻感应电动势为零，穿过线圈的磁通量最大，选项D错误。
【答案】C

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