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《2021_2022版高中物理第五章交变电流1交变电流课时练习含解析新人教版选修3_2.doc》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、交变电流(25分钟·60分)一、选择题(本题共5小题,每题7分,共35分)1.如图所示,线圈中不能产生交变电流的是( )【解析】选A。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。2.(多选)对于如图所示的电流i随时间t做周期性变化的图象,下列说法中正确的是( )A.电流大小变化,方向不变,是直流电B.电流大小、方向都变化,是交流电C.电流最大值为0.2A,周期为0.01sD.电流大小变化,方向不变,不是直流电,是交流电【解析】选A、C。从题图中可以看出,电流最大值为0
2、.2A,周期为0.01s,电流大小变化,但方向不变,是直流电,不是交流电,故A、C正确,B、D错误。3.一矩形线圈,绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动,线圈中的感应电动势e随时间t的变化如图所示,下列说法中正确的是( )-8-A.t1时刻通过线圈的磁通量为零B.t2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大C.t3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大D.每当e变换方向时,通过线圈的磁通量的绝对值都为最大【解析】选D。t1、t3时刻线圈中的感应电动势e=0,故为线圈通过中性面的时刻,线圈的磁通量为最大,磁通量
3、变化率为零,故A、C错误。t2时刻e=-Em,是线圈平面转至与磁感线平行的时刻,磁通量为零,B错误。每当e变换方向时,也就是线圈通过中性面的时刻,通过线圈的磁通量的绝对值最大,所以D正确。4.线圈的匝数为100匝,在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时,穿过线圈磁通量随时间的变化规律如图所示。下列结论正确的是( )A.在t=0s和t=0.2s时,线圈平面和磁场垂直,电动势最大B.在t=0.1s和t=0.3s时,线圈平面和磁场垂直,电动势为零C.在t=0.2s和t=0.4s时电流改变方向D.在t=0.1s和t=
4、0.3s时,线圈切割磁感线的有效速率最大【解析】选B。在t=0s和t=0.2s时,磁通量最小,线圈位于与中性面垂直位置,感应电动势最大,故A错误;在t=0.1s和t=0.3s时,磁通量最大,线圈位于中性面位置,感应电动势为零,故B正确;在t=0.2s和t=0.4s时,磁通量最小,线圈位于与中性面垂直位置,电流方向没有发生变化,故C错误;在t=0.1s和t=0.3s时,磁通量最大,线圈处于中性面位置,感应电动势为零,故磁通量变化率为零,线圈切割磁感线的有效速率最小,故D错误。故选B。-8-5.如图甲所示,①、②两
5、个并排放置的共轴线圈,①中通有如图乙所示的交流电,则下列判断错误的是( )A.在t1到t2时间内,①②相吸B.在t2到t3时间内,①②相斥C.t1时刻两线圈间作用力为零D.t2时刻两线圈间吸引力最大【解析】选D。t1到t2时间内①线圈中电流正向减小,在线圈②中产生感应电流也为正向,故①②两线圈相互吸引,故A选项说法正确;t2到t3时间内,①线圈中电流负向增大,在②中产生正向的感应电流,①②相互排斥,B选项说法正确;t1时刻①电流最大,但变化率为零,在②中不产生感应电流,两线圈作用力为零,C选项说法正确;t2时
6、刻①中电流为零,但变化率最大,②中感应电流最大,作用力为零,故D选项说法错误。二、计算题(本题共2小题,共25分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要标明单位)6.(13分)如图所示,线圈abcd的面积是0.05m2,共200匝;线圈总电阻r=1Ω,外接电阻R=9Ω,匀强磁场的磁感应强度B=T,线圈以角速度ω=100πrad/s匀速转动。若线圈经图示位置时开始计时,写出线圈中感应电动势峰值和瞬时值的表达式。-8-【解析】感应电动势最大值为Em=NBSω=200××0.05×100πV=1000V,由于从
7、中性面开始计时,则瞬时值表达式为:e=Emsin(ωt)=1000sin(100πt)V。答案:1000V e=1000sin(100πt)V【总结提升】交变电流瞬时值表达式的书写技巧(1)确定正弦交变电流的峰值,根据已知图象读出或由公式Em=nBSω求出相应峰值。(2)明确线圈的初始位置,找出对应的函数关系式。①线圈从中性面位置开始转动,则i-t图象为正弦函数图象,函数式为i=Imsinωt。②线圈从垂直中性面位置开始转动,则i-t图象为余弦函数图象,函数式为i=Imcosωt。(3)线圈在匀强磁场中匀速转动
8、产生正弦式交变电流,产生的交变电流与线圈的形状无关。如图所示,若线圈的面积与题中的图所示的线圈面积相同,则答案完全相同。7.(12分)有一个正方形线框的线圈匝数为10匝,边长为20cm,线框总电阻为1Ω,线框绕OO′轴以10πrad/s的角速度匀速转动,如图所示,垂直于线框平面向里的匀强磁场的磁感应强度为0.5T,求:(1)该线框产生的交变电流电动势最大值、电流最大值;(2)线框从图示
