2020_2021学年新教材高中物理课时评价8交变电流的产生含解析鲁科版选择性必修第二册.doc

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1、考试交变电流的产生(25分钟·60分)一、选择题(本题共6小题，每题6分，共36分)1.如图所示为演示交变电流产生的装置图，关于这个实验，正确的说法是(　　)A.线圈每转动一周，电流方向改变1次B.图示位置为中性面，线圈中无感应电流→bD.线圈平面与磁场方向平行时，磁通量变化率为零【解析】选C。线圈每转动一周，为一个周期，电流方向改变2次，故A项错误；图示位置线圈与磁场平行，磁通量为零，不是中性面，故B项错误；由楞次定律判断图示位置ab边的感应电流方向为a→b，C项正确；线圈平面与磁场方向平行时，磁通量为零，磁通量变化率反而最大，故D项错误。2.如图所示，矩

2、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(　　)1转动时的电流等于绕P2转动时的电流1转动时的电动势小于绕P2转动时的电动势-10-/10考试1和P2转动时电流的方向相同，都是a→b→c→d→a1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】选A。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；图示时刻产生电流的方向为a→d→c→b→a，故选项C错误。3.如图是某交流发电机产生

3、的感应电动势与时间的关系图像。如果其他条件不变，仅使线圈的转速变为原来的二倍，则交流电动势的最大值和周期分别变为(　　)【解析】选B。根据感应电动势最大值的表达式Em=NBSω得知，Em与ω成正比，又知道ω=2πn，T=，所以可得Em′=2Em=200V，T′=T=0.02s，则B正确，A、C、D错误。4.如图所示，在水平匀强磁场中一矩形闭合线圈绕OO′轴匀速转动，若要使线圈中的电流峰值减半，不可行的方法是(　　)-10-/10考试【解析】选B。由Im=，Em=NBSω，ω=2πn，得Im=，故A、C可行；又电阻R与匝数有关，当匝数减半时电阻R也随之减半，则

4、Im不变，故B不可行；当边长减半时，面积S减为原来的，而电阻减为原来的，故D可行。5.一根长直的通电导线中的电流按正弦规律变化，如图甲、乙所示，规定电流从左向右为正方向。在直导线下方有一不闭合的金属框，则相对于b点来说，a点电势最高的时刻在(　　)1234时刻【解析】选D。线框中的磁场是直线电流i产生的，在t1、t3时刻，电流i最大，但电流的变化率为零，穿过线框的磁通量变化率为零，线框中没有感应电动势，a、b两点间的电势差为零。在t2、t4时刻，电流i=0，但电流变化率最大，穿过线框的磁通量变化率最大，a、b两点间的电势差最大，再根据楞次定律可得出a点相对b

5、点电势最高的时刻在t4。则D正确，A、B、C错误。【补偿训练】一只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，则下列说法中正确的是(　　)-10-/10考试A.t=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，交变电动势达到最大【解析】选B。由题图甲可知t=0时刻，线圈的磁通量最大，线圈处于中性面，t=0.01s时刻，磁通量为零，但变化率最大，所以A项错误，B项正确；t=0.02s时，交变电动势应为零，C、D项均错误。6.一台发电机的结构示意图如图所示，其中N、S是永

6、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沿半径方向的辐向磁场。从如图所示位置开始计时，规定此时电动势为正值，选项图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(　　)-10-/10考试【解析】选D。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，则D正确，A、B、C错误。二、计算题(本题共2小题，共24分。要有必

7、要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要标明单位)7.(10分)一矩形线圈有100匝，面积为50cm2，线圈内阻r=2Ω，在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，从线圈平面与磁场平行时开始计时，已知磁感应强度B=0.5T，线圈的转速n=1200r/min，外接一用电器，电阻为R=18Ω，试写出R两端电压瞬时值的表达式。【解析】角速度ω=2πn=2π·rad/s=40πrad/s，最大值Em=NBSω=100××50×10-4×40πV=10πV，线圈中感应电动势e=Emcosωt=10πcos40πt(V)，由闭合电路欧姆定律可得i=，故R两端电压u=Ri=

8、18××10πcos40πt(V)，即u=9πcos