2017-2018学年高中物理 课时跟踪检测（六）交变电流 教科版选修3-2

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1、课时跟踪检测（六）交变电流1．下列说法中正确的是(　　)A．只有大小和方向都不发生变化的电流才是直流电B．如果电流的大小做周期性变化，则一定是交变电流C．交变电流的最大特征是电流的方向发生变化D．交变电流一定是按正弦或余弦规律变化的解析：选C　大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫做交变电流；直流与交流最主要的区别在于电流的方向是否发生变化，只要方向不变就是直流；交变电流有着不同的形式，如方波电流、锯齿波电流等，不一定都是按正弦或余弦规律变化的。选项C正确。2．(多选)下列哪些情况线圈中能产生交变电流(　　)解析：选BCD　图A中线圈转动时磁通量总

2、是为零，故不产生交流电，B、C、D三图中的线圈转动时磁通量发生周期性变化，产生交变电流。3．(多选)图1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(　　)图1A．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边的感应电流方向是a→bD．图示位置，ab边的感应电流方向是b→a解析：选AC　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，线圈经过中性面时电流改变方向，线圈转动一周，有两次经过中性面，电流方向改变两次，指针左右摆动两次，故A正确；线圈平面垂直于磁感线的位置称为中性面，显然

3、图示位置不是中性面，所以B错误；线圈处于图示位置时，ab边向右运动，由右手定则知，ab边的感应电流方向是a→b，C正确，D错误。4．(多选)如图2所示，一正方形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动。沿着OO′观察，线圈沿逆时针方向转动。已知匀强磁场的磁感应强度为B，线圈匝数为n，边长为l，电阻为R，转动的角速度为ω，则当线圈转至图示位置时(　　)图2A．线圈中感应电流的方向为abcdaB．线圈中的感应电流为C．穿过线圈的磁通量为0D．穿过线圈的磁通量的变化率为0解析：选BC　图示位置为垂直于中性面的位置，此时通过线圈的磁通量

4、为零，但磁通量的变化率最大，感应电流也最大，I＝＝，由右手定则可判断出线圈中感应电流的方向为adcba。5．交流发电机正常工作时产生的电动势e＝Emsinωt，若线圈匝数减为原来的一半，而转速增为原来的2倍，其他条件不变，则产生的电动势的表达式为(　　)A．e＝Emsinωt　　　　　　B．e＝2EmsinωtC．e＝2Emsin2ωtD．e＝Emsin2ωt解析：选D　条件改变后，匝数N′＝，角速度：ω′＝2ω，电动势最大值Em′＝N′BSω′＝NBSω＝Em，故有e′＝Emsin2ωt，D对。6．(多选)图3甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N

5、、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，○为交流电流表。线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示。以下判断正确的是(　　)图3A．通过电阻R的电流的最大值为10AB．线圈转动的角速度为50πrad/sC．0.01s时线圈平面与磁场方向平行D．0.02s时电阻R中电流的方向自右向左解析：选AC　产生的交变电流的最大值为10A，因此通过电阻R的电流的最大值为10A，A项正确；由ω＝可得，线圈转动的角速度为ω＝100πrad/s，B项错误；0.01s时，电路中电流最大，故该时刻通过

6、线圈的磁通量最小，即该时刻线圈平面与磁场方向平行，C项正确；根据楞次定律可得，0.02s时电阻R中电流的方向自左向右，D项错误。7．如图4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＝时刻(　　)图4A．线圈中的电流最大B．穿过线圈的磁通量为零C．线圈所受的安培力最大D．线圈中的电流为零解析：选D　由T＝，故t＝＝，此时线圈位于中性面位置，所以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

7、圈所受的安培力为零，A、C错误，D正确。8．如图5甲所示，一矩形线圈abcd放置在匀强磁场中，并绕过ab、cd中点的轴OO′以角速度ω逆时针匀速转动。若以线圈平面与磁场夹角θ＝45°时(如图乙所示)为计时起点，并规定当电流自a流向b时电流方向为正。则下列四幅图中正确的是(　　)图5解析：选D　由题图可知初始时刻交变电流的方向为adcba，与规定的电流方向(正方向)相反，为负值，所以感应电流的表达式为i＝－Imcos，故选项D正确。9．一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6甲所示，则下列说法中正确的

8、是(　　)图6A．t＝0时刻线圈平面与中性面垂直B．t＝0.01s时刻，Φ的变化率达到最大C．t＝0.02s时刻，交流电动