高二物理（含第三册）优化训练第17章章末综合检测.doc

高二物理含第三册优化训练：第17章章末综合检测1如图17110所示图象中属于交变电流的有()图17110解析：选ABC.A、B、C中e的方向均发生了变化，故它们属于交变电流，但不是按正弦函数变化的交变电流，D中的方向未变化故是直流电2交流发电机的线圈转到线圈平面与中性面重合时，以下说法中正确的选项是()A电流将改变方向B磁场方向和线圈平面平行C线圈的磁通量最大D线圈产生的感应电动势最大答案：AC3如图17111线圈中不能产生交流电的是()图17111答案：A4一只矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图象如图17112甲所示，那么以下说法正确的选项是()图17112At0时刻，线圈平面与中性面垂直Bt0.01 s时刻，的变化率最大Ct0.02 s时刻，感应电动势到达最大D该线圈相应产生的感应电动势的图象如图乙所示答案：B5一台发电机产生的按正弦规律变化的感应电动势最大值为311 V，线圈在磁场中转动的角速度是100 rad/s.(1)写出感应电动势的瞬时值表达式；(2)假设该发电机只与阻值为100 的电阻组成闭合电路试写出通过负载的电流瞬时值表达式解析：(1)因为电动势最大值Em311 V，角速度100 rad/s，所以电动势的瞬时值表达式：e311sin100t V.(2)根据闭合电路欧姆定律得：it A.答案：(1)e311sin100t V(2)it A1正弦交流电电动势的最大值出现在()A线圈经过中性面时B穿过线圈的磁通量为零时C穿过线圈的磁通量变化最快时D线圈边框的速度与磁感线垂直时解析：选BCD.感应电动势最大的位置，是磁通量为零、磁通量变化率最大的位置，此时边框的速度恰好垂直磁感线B、C、D正确，A错误2关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流，以下说法中正确的选项是()A线圈平面每经过中性面一次，感应电流方向就改变一次，感应电动势方向不变B线圈每转动一圈，感应电流方向就改变一次C线圈平面经过中性面一次，感应电动势和感应电流的方向都改变一次D线圈转动一圈，感应电动势和感应电流方向都只改变一次答案：C3矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的交变电动势e10 sin20t V，那么以下说法不正确的选项是()At1 s时刻线圈产生的感应电动势为零Bt s时刻线圈的感应电动势最大Cts时刻穿过线圈的感应电动势为5 VD保持其他条件不变，将线圈的匝数和转速都增加一倍，那么感应电动势的表达式为e40 sin20t(V)答案：D4交变电流的瞬时值表达式是i10sin100t A，从t0到第一次出现最大值的时间是()A. s B. sC. s D. si10sin100t A可以看出，该交流电是从中性面计时，经过出现最大值，依据T s s，t1 s.图171135一矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动，线圈中的感应电流i随时间t变化的图线如图17113所示，那么()A当t0.01 s时，线圈平面与磁感线垂直B当t0.02 s时，磁通量变化率绝对值最大C感应电流的瞬时值表达式为i100 sin50t(A)D线圈平面从与磁感线平行的时刻开始计时t0.01 s时，i有最大值穿过线圈的磁通量的变化率最大，而磁通量为零，线圈与磁场平行，A错；当t0.02 s时，i0，e0，磁通量变化率为零，B错；由图知Im100 A，T4×102s0.04 s，那么50 rad/s, 所以i100 sin50t(A)，故C对；图象是正弦图象，故从中性面开始计时，此时线圈平面与磁感线垂直，故D错6如图17114甲所示，一矩形线圈abcd放置在匀强磁场中，并绕过ab、cd中点的轴OO以角速度逆时针匀速转动假设以线圈平面与磁场夹角45°时(如图乙)为计时起点，并规定当电流自a流向b时电流方向为正那么如图17115所示的四幅图中正确的选项是()图17114图17115解析：选D.矩形线圈绕垂直于匀强磁场的转轴匀速转动产生正弦式交变电流，在开始计时(t0)时线圈达图乙所示的位置，据右手定那么判断电流为负方向，首先排除A、B选项假设达图甲所示的位置，感应电流为负向的峰值，可见t0的时刻交变电流处于负半周且再经到达中性面位置，或者0，瞬时表达式iImsin(t0)，所以0Imsin，t.7一根长直的通电导线中的电流按正弦规律变化，如图17116所示，规定电流从左向右为正，在直导线下方有一不闭合的金属框，那么相对于b点来说，a点电势最高的时刻在()图17116At1时刻Bt2时刻Ct3时刻 Dt4时刻答案：D图171178如图17117所示，虚线OO的左边存在着方向垂直纸面向里的匀强磁场，右边没有磁场，单匝矩形线圈abcd的对称轴恰与磁场右边界重合，线圈平面与磁场垂直线圈沿图示方向绕OO轴匀速运动(即ab边先向纸外、cd边先向纸里转动)，规定沿abcd的方向为感应电流的正方向，假设从图示位置开始计时，以下四个图象中(图17118)能正确表示线圈内感应电流i随时间t变化规律的是()图17118解析：选B.开始转动时，由楞次定律可知，电流方向为adcba，即为负，因此A、D均错，转动时，电流仍为负，相当于有效面积为实际面积一半的正弦交流发电机，因此B正确9如图17119所示，甲、乙两个并排放置的共轴线圈，甲中通有如下图的交流电，那么以下判断错误的选项是()图17119A在t1到t2时间内，甲乙相吸B在t2到t3时间内，甲乙相斥Ct1时刻两线圈间作用力为零Dt2时刻两线圈间吸引力最大答案：D图1712010如图17120所示，一正方形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO匀速转动，沿着OO观察，线圈沿逆时针方向转动匀强磁场的磁感应强度为B，线圈匝数为n，边长为l，电阻为R，转动的角速度为.那么当线圈转至图示位置时() A线圈中感应电流的方向为abcdaB线圈中的感应电流为C穿过线圈的磁通量为0D穿过线圈磁通量的变化率为0答案：BC11有一交流电压的变化规律为u311sin314t，假设将辉光电压为220 V的氖管接上此交流电压，那么1 s内氖管的发光时间为多少？解析：由u311sin314t，T0.02(s)当u220 V时，代入220311sin314t1，得t1 s，t2T故在半个周期里氖管发光的时间为：tTTT即每个周期有一半的时间发光，故1 s内的发光时间为t×0.5(s)答案：0.5 s图1712112如图17121所示，匀强磁场B0.50 T，矩形线圈的匝数N100匝，边长Lab0.20 m，Lbc0.10 m，以3000 r/min的转速匀速转动，在线圈平面通过中性面开始计时试求：(1)感应电动势的瞬时值表达式；(2)假设线圈总电阻为2 ，线圈外接电阻为8 ，写出感应电流的瞬时值表达式(3)线圈由图示位置转过/2的过程中，感应电动势的平均值解析：(1)线圈的角速度2f314 rad/s线圈电动势的最大值EmNBS314 V所以电动势的瞬时值表达式：eEmsint314sin314t( V)(2)Im31.4 A所以电流的瞬时值表达式：it(A)(3)NN×4NBSf200 V.答案：(1)e314sin314t V(2)it A(3)200 V图1712213如图17122所示，A、B是同心导体环，B与两根平行光滑导轨相连，导轨上垂直放置一根导体棒MN，导轨局部处在垂直纸面向里的匀强磁场中，导轨电阻忽略，t0时棒MN处于静止状态，以顺时针方向的电流为正，在A中通以iImsint的交流电后，试探究棒MN的运动情况及初始运动的方向解析：此题从电流的变化入手，A中有交流电产生的交变磁场，B中将产生感应电流，棒MN中由于电流的存在而受到磁场力作用发生运动A中0T/4内，iA垂直纸面向里的磁通量AMN中感应电流iB从N到MMN受磁场力向左，棒MN向左加速运动直至速度达最大；在T/4T/2内，iA垂直纸面向里的磁通量AiB从M到NMN受磁场力向右MN向左减速运动直至速度为零；在T/23T/4内，iA逆时针方向垂直纸面向外的磁通量AiB从M到NMN受磁场力向右，棒MN向右加速运动直至速度到达最大；在TT内，iA逆时针方向垂直纸面向外的磁通量AiB从N到MMN受磁场力向左，棒MN向右做减速运动，直至返回出发点速度为零，即棒MN在原位置附近往复运动，初始的运动方向向左答案：见解析