20192020学年高中物理第二章1交变电流练习(含解析)教科版选修32.docx

1. 交变电流 基础巩固 1. ( 多选 ) 如图所示的四种电流中属于交变电流的是 ( ) 答案:BC 2. 一线圈在匀强磁场中匀速转动 , 在如图所示位置时 ( ) 穿过线圈的磁通量最大 穿过线圈的磁通量最大 C.穿过线圈的磁通量最小 D.穿过线圈的磁通量最小  磁通量的变化率最小 磁通量的变化率最大 磁通量的变化率最大 磁通量的变化率最小 解析 : 当线圈平面垂直于磁感线时 , 磁通量最大 , 但磁通量的变化率最小 , 故正确选项为 A. 答案:A 3. 交流发电机在工作时电动势 e=Emsin ωt , 若将发电机的转速提高一倍 , 同时将线圈面积减小一 半, 其他条件不变 , 则其电动势变为 ( ) A. e=E msi ?? ???? 2 ???? B. ??′ = 2??m?????? 2 C.e=E msin 2 ωt 1 ??m D.e = 2 sin 2???? 解析 : 当发电机的转速提高一倍时 , 角速度加倍 , 即 ω= 2 , 而线圈的面积减小了一半 , 所以由 ω Em=NBSω 可得交变电动势的最大值 Em不变 , 选项 C 正确 . 答案:C 4. 下图为演示交变电流的产生的装置图 , 关于这个实验 , 正确的说法是 ( ) A. 线圈每转动一周 , 指针左右摆动两次 B. 图示位置为中性面 , 线圈中无感应电流 C.图示位置 ab 边的感应电流方向为 a→b D.线圈平面与磁场方向平行时 , 磁通量变化率为零 解析 : 线圈在磁场中匀速转动时 , 在电路中产生呈周期性变化的交变电流 , 线圈经过中性面时电流改变方向 , 线圈每转动一周 , 有两次通过中性面 , 电流方向改变两次 , 指针左右摆动一次 . 线圈处于图示位置时 , ab 边向右运动 , 由右手定则知 , ab 边的感应电流方向为 a→b; 线圈平面与磁场方向平行 时, ab、 cd 边垂直切割磁感线 , 线圈产生的电动势最大 , 也可以这样认为 , 线圈处于竖直位置时 , 磁通 量为零 , 但磁通量的变化率最大 . 答案:C 5. ( 多选 ) 线圈在磁场中匀速转动产生的交流电电动势为 e=10√2sin 20π ?? V, 则下列说法正确的是 ( ) A.t= 0 时 , 线圈平面位于中性面 B.t= 0 时 , 穿过线圈的磁通量最大 C.t= 0 时 , 导线切割磁感线的有效速度最大 2 D.t= 0. 4 s 时 , e 达到最大值 10√2 V 解析 : 根据交流电电动势的瞬时值表达式可判断为正弦交变电流 , 当 t= 0 时 , 0, 所以此时磁通量的 e= 变化率为零 , 导线切割磁感线的有效速度为零 , 但此时穿过线圈的磁通量最大 , 线圈平面位于中性面 , 所以选项 A、 B 正确 , 选项 C 错误 ; 当 t= 0. 4s 时 , e=10√2sin 20πt V=10 √2sin 8π V=0, 所以选项 D 错误 . 答案:AB 6. 如图所示 , 一矩形线圈 abcd, 已知 ab 边长为 l , bc 边长为 l , 在磁感应强度为 B 的匀强磁场中 1 2 绕 轴以角速度 ω 从图示位置开始匀速转动 , 则 t 时刻线圈中的感应电动势为 ( ) OO A.0 . 5Bl l ωsin ωt B.0 . 5Bl l ωcos ωt 1 2 1 2 C. 1 2 ω sin ωt D. 1 2 ω cos ωt Bl l Bl l 解析 : 感应电动势的最大值为 Em=Bl1l 2ω, 线圈从垂直中性面的位置开始转动 , 则 t 时刻的感应电动 π 势为 e=Emsi n ( ???? + 2 ) = ????1??2??cos ωt , 故选项 D正确 . 答案:D 7. ( 多选 ) 如图所示 , 闭合的矩形导体线圈 abcd 在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴 匀速 OO 转动 , 沿着 OO方向观察 , 线圈沿顺时针方向转动 . 已知匀强磁场的磁感应强度为 B, 线圈匝数为 n, ab 边的边长为 L1, ad 边的边长为 L2, 线圈电阻为 R, 转动的角速度为 ω , 则当线圈转至图示位置时 () A. 线圈中感应电流的方向为 abcda B. 线圈中的感应电动势为 2nBL2ω 3 C.穿过线圈的磁通量的变化率最大 ??2??2 ?? ?? ?? D.线圈 ad 边所受安培力的大小为 1 2 , 方向垂直纸面向里 ?? 解析 : 当线圈转至题图所示位置时 , 由楞次定律 ( 或右手定则 ) 可知 , 选项 A 正确 ; 题图所示位置 , 穿过 线圈的磁通量为零 , 但穿过线圈的磁通量的变化率最大 , 感应电动势最大 , 为