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《2019_2020学年高中物理第五章交变电流1交变电流练习（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 交变电流课后篇巩固提升基础巩固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( )A.t=0时,
2、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102V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t=0时刻
3、,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.线圈在匀强磁场中匀速转动,产生交变电流的图象如图所示,由图可知( )A.在A、C时刻线
4、圈处于中性面位置B.在B、D时刻穿过线圈的磁通量为零C.从A时刻到D时刻线圈转过的角度为πD.若从O时刻到D时刻经过0.02s,则在1s内交变电流的方向改变100次解析A、C时刻感应电流最大,线圈位置与中性面垂直,B、D时刻感应电流为零,线圈在中性面,此时磁通量最大。从A时刻到D时刻线圈转过角度为3π2。若从O时刻到D时刻经过0.02s,即线圈转动一周用时0.02s,且在这个时间内电流方向改变2次,则在1s内交变电流的方向改变10.02×2=100(次),故D正确。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
5、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
6、、C正确。答案BC7.如图所示为演示用的手摇发电机模型,匀强磁场磁感应强度B=0.5T,线圈匝数N=50,每匝线圈面积为0.48m2,转速为150r/min,在匀速转动过程中,从图示位置开始计时。(1)写出交变感应电动势瞬时值的表达式;(2)画出e-t图线。解析(1)从线圈平面经过中性面开始计时,线圈在时间t内转过角度ωt,则感应电动势瞬时值e=Emsinωt,其中Em=NBSω由题意知N=50,B=0.5Tω=2π×15060rad/s=5πrad/sS=0.48m2则Em=NBSω=50×0.5×0.48×5πV≈18
7、8V所以e=188sin5πtV(2)根据交变电流的方程画图线时,最大值是正弦图线的峰值,由纵轴上的刻度值标出,交变电流的周期与正弦图线的周期相对应,ω=2πT,T=2πω=0.4s,而周期由时间轴上的刻度值标出,e-t图线如图所示。答案(1)e=188sin5πtV (2)见解析图能力提升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
8、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的变化规律的是( )解析由于磁场为沿半径的辐向磁场,可以认为磁感应强度的大小不变,线圈始终垂直切割磁感线,所以产生的感应电动势大小不变,由于每个周期磁场方向要改变两次,所以产生的感应电动势的方向也要改变两次,选项D正确。答案D2.如
