第1节交变电流 能力提升练习（Word版含答案）.docx
2021-2022学年人教版（2019 ）选择性必修第二册第三章第1节交变电流能力提升练习一、单选题1 . 一闭合矩形线圈必cd绕垂直于磁感线的固定轴00'匀速转动，线圈平面位于如 图甲所示的匀强磁场中.通过线圈内的磁通量随时间看的变化规律如图乙所示, 下列说法正确的是（）A.九、r3时刻通过线圈的磁通量变化率最大B.九、.3时刻线圈中感应电流方向改变C.亥、M时刻线圈中磁通量最大D.打、M时刻线圈中感应电动势最小2 .如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一个匝数为N的矩形线圈abed, 线圈面积为S, 3b边与磁场垂直，cob边始终与金属滑环K相连，cd边始终与金属 滑环L相连.现使矩形线圈以恒定角速度3,从图示位置绕过ad、be中点的轴匀 速转动.下列说法中正确的是：RA.将交流电流表串到电路中，其示数随时间按余弦规律变化.B.线圈转动的角速度越大，通过电阻R的电流越小.C.线圈平面与磁场平行时，瞬时感应电动势最大E=NBS3D,线圈平面每转过半圈，穿过线圈平面的磁通量变化量为零.3 .在匀强磁场中，一矩形金属线框（电阻不计）绕与磁感线垂直的转轴匀速转动, 如图甲所示，产生的交变电动势的图像如图乙所示，将此线框连接到图丙中理想变 压器的原线圈上，变压器的原、副线圈匝数比为2:1,副线圈中电阻尺的阻值为110Q,丙A.，= 0.005s时线框在中性面位置B.因为原线圈电阻不计，所以原线圈两端电压为零C.电流表的示数为L0AD.通过电阻R的电流方向每秒改变50次4 .如图所示，线框在匀强磁场中绕00,轴匀速转动（由上向下看是逆时针方向），当 转到图示位置时，磁通量和感应电动势大小的变化情况是（）BA.磁通量和感应电动势都在变大B.磁通量和感应电动势都在变小C.磁通量在变小，感应电动势在变大D.磁通量在变大，感应电动势在变小5.如图所示，一单匝矩形线圈在匀强磁场中绕一固定转轴以角速度。作匀速转动 的过程中，穿过线圈的最大磁通量为中 当线圈平面与磁场方向的夹角为60。时,线圈中产生的感应电动势为（BB. ¥ 6 .如图所示，足够大的匀强磁场中有一个矩形线圈，正绕轴以恒定的角速度匀速 转动，下列分析中正确的是（）A.转动过程中，线圈中产生的感应电动势大小不变B.如果仅将线圈的转轴向右平移一段距离x （x<d）,线圈绕轴转动时产生的感应 电动势将增大C.如果仅将线圈的转轴向左平移一段距离，线圈绕轴转动时产生的感应电动势增 大D.当线圈从图中位置转过90。时，线圈中产生的感应电动势为07 .如图所示，在水平向右的匀强磁场中，一线框绕垂直于磁感线的轴匀速转动， 线框通过电刷、圆环、导线等与定值电阻组成闭合回路。力、时刻线框分别转到 图甲、乙所示的位置，下列说法正确的是（）A.0时刻穿过线框的磁通量最大8 .0时刻电阻中的电流最大，方向从右向左C.及时刻穿过线框的磁通量变化最快D.热时刻电阻中的电流最大，方向从右向左8. 一矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定转轴匀速转动，线圈中 产生的感应电动势e随时间，的变化规律如图所示。下列说法中正确的是（）A.0时刻穿过线圈的磁通量最大8 . %2时刻穿过线圈的磁通量为0C.右时刻穿过线圈的磁通量的变化率最大D.每当电流方向变化时，线圈平面就会与中性面垂直9 .如图为交流发电机的示意图，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速 转动，发电机的电动势随时间的变化规律e = 3Usinl00m（V）。下列说法正确的是)0A.此交流电的频率为100HzB.此交流电动势的有效值为311VC.当线圈平面转到图示位置时产生的电动势最大D.当线圈平面转到图示位置时磁通量的变化率为零1。.如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一个匝数为N的矩形线圈abed, 线圈面积为S,而边与磁场垂直，"边始终与金属滑环K相连，cd边始终与金属 滑环L相连，电阻R接在K、L之间。现使矩形线圈以恒定角速度/，从图示位置 绕过ad、be中点的轴匀速转动，下列说法中正确的是（）A.线圈每转过一圈，线圈所受安培力做功为零B.线圈转动的角速度越大，通过电阻R的电流越小C,线圈平面与磁场平行时，瞬时感应电动势最大且D.线圈平面与磁场平行时，穿过线圈平面的磁通量最大二、多选题11.下列方法中能够产生交变电流的是（）A.B.B线圈在匀强磁场中按逆时针方向匀速转动金属棒绕过中心且与磁场垂直的轴逆时针匀速转动C.由一条导线折成的折线绕PQ在匀强磁场中匀速转动f0/(xlO-2Wb)D.10八 , 1.57y3.14 4.71 z/(x 1 o-2s)闭合线圈垂直磁感线不动，穿过线圈的磁通量按照正弦规律变化12 .如图所示，面积为0.02m2、内阻不计的100匝矩形线圈ABC。，绕垂直于磁场 的轴00,匀速转动，转动的角速度为100rad/s,匀强磁场的磁感应强度为#T .矩 形线圈通过滑环与无铁芯变压器相连，所有接触电阻不计，触头P可上下移动，副 线圈所接电阻R=50Q,电表均为理想交流电表.当线圈平面与磁场方向平行时开A.在线圈平面转到与磁场方向垂直位置时，电压表示数为0B.调节尸，使原副线圈的匝数之比为2:1时，电流表的示数为0.5AC.原线圈中感应电动势的表达式为e= 100夜cos (1000 VD.若触头尸向上移动一小段距离，则电压表示数不变13.如图甲为理想变压器的示意图，其原、副线圈的匝数比为4:1,电压表和电流表 均为理想电表，用为阻值随温度升高而变小的热敏电阻，R为定值电阻.若发电机 向原线圈输入如图乙所示的正弦交流电.下列说法中正确的是A.变压器副线圈的交流电压的表达式为=9&sinlOOmVB.凡温度升高时，电流表示数变大、电压表示数变大C. R温度升高时，变压器的输入功率变大D. Z=O.Ols时，穿过线圈的磁通量最小14 .如图所示，矩形线圈abed在匀强磁场中可以分别绕垂直于磁场方向的轴P/和 尸2以相同的角速度匀速转动，当线圈平面转到与磁场方向平行时（）P、22> dA.线圈绕尸/转动时的电流等于绕尸2转动时的电流B.线圈绕P/转动时的电动势大于绕尸2转动时的电动势C.线圈绕B和P2转动时电流的方向相同，都是a-dcbD.线圈绕B转动时de边受到的安培力大于绕P2转动时de边受到的安培力15 .如图甲所示为某种测量风速的简易装置，风杯在风力作用下带动与其固定在一起 的永磁铁转动，转速的大小与风速成正比，电流传感器测得线圈中的感应电流随风速 的变化而变化，当风速为力时，测得线圈中的感应电流随时间变化的关系如图乙所示, 则A.电流的有效值为L2AB. O.ls时线圈中的磁通量最大C.若风速变为2力，此时传感器测得的电流随时间的变化为i = L2sinlOR(A)D.若风速变为2v/,线圈中电流的峰值为2.4A三、解答题16.如图所示为交流发电机示意图，匝数为=100匝的矩形线圈边长分别为=10cm和b=20cm,内阻为尸5。，在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中绕。轴以二50&rad/s的角速度匀速转动，计时开始时线圈平面与磁场方向平行，线圈通过电刷和外部R=20Q的电阻相接。开关S合上后，求：(1)线圈内产生的交变电动势瞬时值的表达式；(2)从计时开始到线圈转过£的过程中，通过外电阻尺的电荷量。o- d>- 0S /?* .一矩形线圈，面积是0.05m2,共10。匝，线圈电阻为1Q,外接电阻为R=4Q,线圈在磁感应强度为3 的匀强磁场中以300min的转速绕垂直于磁感线的轴 兀匀速转动，如图所示，若从中性面开始计时，求：(1)线圈中感应电动势的最大值。(2)线圈中感应电动势的瞬时值表达式。(3)线圈从开始计时经1s时，线圈中电流的瞬时值。 jJ K-Z2021-2022学年人教版(2019)选择性必修第二册第三章第1节交变电流(参考答案)16 . ( 1 ) e=50Q cos5O0 / ( V ) ; ( 2 ) 0.04C17 . ( 1 ) 50V ; ( 2 ) e=50sinl0加(V ) ; ( 3 ) 56A
