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《2019届高中物理第五章交变电流5.1交变电流检测（含解析）新人教版》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、1 交变电流课后训练案巩固提升一、A组(20分钟)1.如图所示,线圈中不能产生交变电流的是( )解析:B、C、D中线圈产生的感应电流方向均发生变化,故能产生交变电流,A中不产生交变电流。答案:A2.如图所示,属于交变电流的是( )解析:方向随时间做周期性变化是交变电流最重要的特征。A、B、D三项所示的电流大小随时间做周期性变化,但其方向不变,不是交变电流,它们所表示的是直流电。C选项中电流的方向随时间做周期性变化,故选C。答案:C3.(多选)线圈在匀强磁场中转动产生的电动势e=10sin(20πt)V,则下列说法正确的是(
2、)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率最大D.t=0.4s时,e有最大值10V解析:由电动势的瞬时值表达式可知计时从线圈位于中性面时开始,所以t=0时,线圈平面位于中性面,磁通量为最大,但此时导线速度方向与磁感线平行,切割磁感线的有效速率为零,A、B正确,C错误。当t=0.4s时,e=10sin(20πt)V=10×sin(20π×0.4)V=0,D错误。答案:AB4.处在匀强磁场中的矩形线圈abcd,以恒定的角速度绕ab边转动,磁场方向平行于纸面并与ab垂直,在
3、t=0时刻,线圈平面与纸面重合(如图所示),线圈的cd边离开纸面向外运动,若规定由a→b→c→d→a方向的感应电流方向为正,则能反映线圈中感应电流I随时间t变化的图象是下图中的( )解析:分析交变电流的图象问题应注意图线上某一时刻对应线圈在磁场中的位置,将图线描述的变化过程对应到线圈所处的具体位置是分析本题的关键,线圈在图示位置时磁通量为零,但感应电流为最大值;再由楞次定律可判断线圈在转过90°的过程中,感应电流方向为正,故选项C正确。答案:C5.线框在匀强磁场中绕OO'轴匀速转动(由上向下看是逆时针方向),当转到如图所示位置时
4、(0°<θ<90°),磁通量和感应电动势大小的变化情况是( )A.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,感应电动势在变小答案:D6.(多选)一个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的变化图象如图所示,则下列说法中正确的是( )A.t=0时,线圈平面与中性面平行B.t=0.01s时,穿过线圈平面的磁通量的变化率最大C.t=0.02s时,线圈中有最大感应电动势D.t=0.025s时,线圈中有最大感应电流解析:当Φ=Φmsinωt
5、时,感应电动势e=Emcosωt,当t=0时,Φ=0,线圈平面与中性面垂直,线圈中有最大的感应电动势和感应电流,此类时刻还有0.01s、0.02s、0.03s,而感应电动势最大时,磁通量的变化率也最大。t=0.025s时,感应电动势为零,故选项B、C正确。答案:BC7.导学号95814054如图所示,矩形线圈abcd在匀强磁场中可以分别绕垂直于磁场方向的轴P1和P2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( )A.线圈绕P1转动时的电流等于绕P2转动时的电流B.线圈绕P1转动时的电动势小于绕P2转动时的电动势C.线
6、圈绕P1和P2转动时电流的方向相同,都是a→b→c→d→aD.线圈绕P1转动时dc边受到的安培力大于绕P2转动时dc边受到的安培力解析:线圈绕垂直于磁场方向的轴转动产生交变电流,产生的电流、电动势及线圈各边所受安培力大小与转轴所在位置无关,故选项A正确,选项B、D错误;题图所示时刻产生电流的方向为a→d→c→b→a,故选项C错误。答案:A8.如图所示,匀强磁场B=0.1T,所用矩形线圈的匝数N=100,边长lab=0.2m,lbc=0.5m,以角速度ω=100πrad/s绕OO'轴匀速转动。当线圈平面通过中性面时开始计时,试求:(
7、1)线圈中感应电动势随时间变化的表达式。(2)由t=0至t=过程中的平均电动势值。解析:(1)感应电动势的瞬时值e=NBSωsinωt,由题可知:S=lab·lbc=0.2×0.5m2=0.1m2Em=NBSω=100×0.1×0.1×100πV=314V所以e=314sin(100πt)V。(2)用E=N计算t=0至t=过程中的平均电动势E=N=N即E=NBSω,代入数值得E=200V。答案:(1)e=314sin(100πt)V (2)200V二、B组(15分钟)1.一台发电机的结构示意图如图甲所示,其中N、S是永久磁铁的两个
8、磁极,它们的表面呈半圆柱面形状。M是圆柱形铁芯,铁芯外套有一矩形线圈,线圈绕铁芯M中心的固定转轴匀速转动。磁极与铁芯之间的缝隙中形成方向沿半径的辐向磁场。若从图甲所示位置开始计时,此时电动势为正值,图乙中能正确反映线圈中的感应电动势e随时间t的变化
