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《2019版高中物理第五章1交变电流训练（含解析）新人教版选修》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 交变电流课时过关·能力提升基础巩固1.(多选)如图所示的图像属于交变电流的有( )解析:选项A、B、C中e的方向均发生了变化,故它们属于交变电流,但不是正弦式交变电流;选项D中e的方向未变化,故是直流。答案:ABC2.演示交变电流的装置如图所示。关于这个实验,下列说法正确的是( )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由a→bD.线圈平面与磁场方向平行时,磁通量变化率为零解析:如题图所示,线圈在磁场中匀速转动时,在电路中产生周期性变化的交变电流,线圈经过
2、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,指针左右各摆动一次,故A错;线圈平面垂直于磁感线的位置称为中性面,显然图示位置不是中性面,所以B错;线圈处于图示位置时,ab边向右运动,由右手定则,ab边的感应电流方向为由a→b,故C对;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,故D错。答案:C3.(多选)如图甲所示,一矩形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴OO'以恒定的角速度ω转动。当从线圈平面与
3、磁场方向平行时开始计时,线圈中产生的交变电流按照图乙所示的余弦规律变化,则在t=π2ω时刻( )A.线圈中的电流最大B.穿过线圈的磁通量为零C.线圈所受的安培力为零D.线圈中的电流为零解析:t=π2ω=T4,此时线圈位于中性面位置,穿过线圈的磁通量最大,B错误;由于此时感应电动势为零,所以线圈中电流为零,线圈所受的安培力为零,A错误,C、D正确。答案:CD4.(多选)线圈在磁场中匀速转动产生的交流电动势为e=102sin20πtV,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=
4、0时,导线切割磁感线的有效速度最大D.t=0.4s时,e达到峰值102V解析:由交流电动势瞬时值表达式e=102sin20πtV知,t=0时,e=0,则线圈位于中性面,穿过线圈的磁通量最大、有效切割速度为零,故A、B正确,C错误。当t=0.4s时,e=0,D错误。答案:AB5.如图所示,矩形线圈在匀强磁场中沿逆时针方向匀速转动,可产生交变电流。当线圈转到图示位置时,电流表指针向右偏转。当线圈由图示位置继续转动,下列说法中正确的是( )A.线圈在转动π2~π的过程中,指针向右偏转B.线圈在图示位置时,线圈中电流改变方向C.线圈在转动
5、3π2~2π的过程中,指针向左偏转D.线圈在图示位置反方向转过3π2~2π的过程中,指针向左偏转解析:线圈在中性面开始改变电流方向,图示位置不是中性面,故B错;逆时针转π2时电流改为指针左偏,在π2~3π2的过程中都是指针左偏,A错;逆时针转3π2时电流表改为指针右偏,在3π2~2π的过程中都是指针右偏,C错;线圈从图示位置反方向转过3π2~2π的过程中,根据右手定则,可判断指针向左偏,故D对。答案:D6.一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变化的图像如图甲所示。则下列说法正确的是( )A.t
6、=0时刻,线圈平面与中性面垂直B.t=0.01s时刻,Φ的变化率最大C.t=0.02s时刻,交流电动势达到最大D.该线圈产生的交流电动势的图像如图乙所示解析:t=0时刻,穿过线圈的磁通量最大,线圈处于中性面的位置,选项A错误;t=0.01s时刻,Φ的变化率最大,选项B正确;t=0.02s时刻,穿过线圈的磁通量最大,线圈处于中性面的位置,磁通量变化率为零,电动势为零,选项C、D错误。答案:B7.矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴转动,线圈共100匝,转动角速度为10πrad/s,在转动过程中,穿过线圈的磁通量的最大值为0.06
7、Wb,则线圈平面转到与磁感线平行时,感应电动势为_____________V,当线圈平面与中性面的夹角为π4时,感应电动势为___________________V。 解析:磁通量的最大值Φm=BS=0.06Wb,线圈平面转到与磁感线平行时,感应电动势最大。Em=nBSω=100×0.06×10πV=60πV≈19.1V。感应电动势的瞬时值表达式为e=Emsinωt,当ωt=π4时,e=60πsinπ4V=302πV≈13.5V。答案:19.1 13.58.如图所示,一半径为r=10cm的圆形线圈共100匝,在磁感应强度B=5π2T
8、的匀强磁场中,绕垂直于磁场方向的中心轴线OO'以n=600r/min的转速匀速转动,当线圈转至中性面位置(图中位置)时开始计时。(1)写出线圈内所产生的交流电动势的瞬时值表达式;(2)求线圈在160s时的电动势的瞬时值;(3)求线圈从
