物理 5.1《交变电流》同步测试(新人教版选修3-2)

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1、交变电流同步测试一、选择题(每题5分,共50分)1.对于图所示的电流i随时间t做周期性变化的图象,下列描述正确的是A.电流的大小变化,方向也变化,是交变电流B.电流的大小变化,方向不变,不是交变电流C.电流的大小不变,方向不变,是直流电D.电流的大小不变,方向变化,是交变电流2.矩形线圈绕垂直于匀强磁场的对称轴做匀速转动,经过中性面时,以下说法正确的是A.线圈平面与磁感线方向垂直B.线圈中感应电流的方向将发生改变C.通过线圈平面的磁通量最大D.通过线圈的感应电流最大3.矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时,产生的感应电动势最大值为50V,那

2、么该线圈由图所示位置转过30°时,线圈的感应电动势大小为A.50VB.25VC.25VD.10V4.如图所示,线框在匀强磁场中绕OO'轴匀速转动(由上向下看是逆时针方向),当转到图示位置时,磁通量和感应电动势大小的变化情况是A.磁通量和感应电动势都在变大B.磁通量和感应电动势都在变小C.磁通量在变小,感应电动势在变大D.磁通量在变大,感应电动势在变小5.一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随时间变化如图所示,下面说法正确的是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

3、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改变方向时,通过线圈的磁通量的绝对值都为最大6.一矩形线圈在匀强磁场中转动,产生的感应电动势e=220sin100πt(V),则A.交流电的频率是100πHzB.t=0时线圈垂直于中性面C.交流电的周期是0.02sD.t=0.05s时,e有最大值7.某交流电动势的瞬时值e=Emsinωt,若将转速提高1倍,其他条件不变,则其电动势的瞬时值为A.Emsin2ωtB.EmsinωtC.2EmsintωD.2Emsin2ωt8.如图所示,一闭合单匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转

4、动,除了转轴分别为OO'和ab边外,其他条件均相同,则这两种情况下,线圈所产生的电流A.变化规律不同B.最大值不同C.瞬时值不同D.一切均相同9.某交流发电机产生的感应电动势与时间的关系如图所示,如果其他条件不变,使线圈的转速加倍,则交流电动势的最大值和周期分别为A.400V,0.02sB.200V,0.02sC.400V,0.08sD.200V,0.08s10.一个长直螺线管通有交变电流,把一个带电粒子沿管轴射入管中,如不计粒子的重力和空气的阻力,粒子将在管中A.做圆周运动B.沿轴线来回运动C.做匀加速直线运动D.做匀速直线运动二、

5、填空题(每空4分,共24分)11.一个面积为S的单匝矩形线圈在匀强磁场中以其一条边为转轴做匀速转动,磁场方向与转轴垂直,线圈中感应电动势e与时间t的关系如图所示,感应电动势的最大值和周期可由图中读出.则磁感强度B=________;在t=时刻线圈平面与磁感强度的夹角等于________.12.如图所示,矩形线框ABCD放置在方向与线框所在面垂直的匀强磁场中,磁感应强度为2T,线框绕AB边以每秒50转的转速匀速转动.当线框从图示位置转过弧度后,感应电动势的瞬时值为2πV,若AB边长为0.1m,则AD边长为________m.若其他条件不

6、变,仅将转速增加1倍,感应电动势的最大值为________V.三、计算题(每题13分,共26分)13.如图所示,边长为0.5m的正方形线框ABCD绕AB边在匀强磁场中匀速转动,AB边和磁场垂直,转速为每秒50转,磁感应强度为0.4T.求:(1)感应电动势的最大值;(2)在转动过程中,当穿过线框的磁通量为0.05Wb时,感应电动势的瞬时值为多大?14.10匝线圈在匀强磁场中匀速转动产生交变电动势e=10sin20πt(V).求:(1)t=0时,线圈内磁通量φ和磁通变化率;(2)线圈从中性面开始转动180°过程中,感应电动势的平均值和最大

7、值之比。参考答案1B2ABC3B4D5D6BC7D8D9B10D11EmT/(2πS),30°或150°120.14,17.813解:(1)ω=2πn=314rad/sEm=BωS=31.4V(2)φm=BS=0.1Wb由φ=φmcosrheta得cosθ=,θ=60°E=Emsinθ≈27.2V14解:(1)t=0时,电动势的瞬时值为零,即磁通量的变化率为零,=0,可见线圈在中性面位置,穿过线圈的磁通量为最大值φm.由Em=nφmω,得φm=Em/nω=10/(10×20π)(Wb)=2.25×10-2Wb(2)线圈从中性面开始转动

8、180°过程中,感应电动势的平均值为:=n==4nBS/T∴=2:π

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