2018人教版高中物理同步选修3-2课时作业（九）交变电流含解析

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1、2018人教版高中物理同步选修3-2课时作业课时作业(九)　交变电流一、单项选择题1．关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流，以下说法中正确的是(　　)A．线圈平面每经过中性面一次，感应电流方向就改变一次，感应电动势方向不变B．线圈每转动一周，感应电流方向就改变一次C．线圈平面每经过中性面一次，感应电动势和感应电流的方向都要改变一次D．线圈转动一周，感应电动势和感应电流方向都要改变一次解析：根据交流电的变化规律可得，如果从中性面开始计时有e＝Emsinωt和i＝Imsinωt；如果从垂直于中性面的位

2、置开始计时有e＝Emcosωt和i＝Imcosωt，不难看出：线圈平面每经过中性面一次，感应电流方向就改变一次，感应电动势方向也改变一次；线圈每转动一周，感应电流和感应电动势方向都改变两次，C正确．答案：C2．线圈在匀强磁场中匀速转动，产生交变电流的图象如图所示，由图可知(　　)A．在A和C时刻线圈处于中性面位置B．在B和D时刻穿过线圈的磁通量为零C．从A时刻到D时刻线圈转过的角度为π弧度D．在A和C时刻磁通量变化率的绝对值最大解析：当线圈在匀强磁场中处于中性面位置时，磁通量最大，感应电动势为零，感

3、应电流为零，B、D两时刻线圈位于中性面．当线圈平面与磁感线平行时，磁通量为零，磁通量的变化率最大，感应电动势最大，感应电流最大，A、C时刻线圈平面与磁感线平行，D正确．从A时刻到D时刻线圈转过的角度为弧度．故选D.答案：D62018人教版高中物理同步选修3-2课时作业3．如图所示，一线圈在匀强磁场中匀速转动，经过图示位置时(　　)A．穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最大B．穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最大C．穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最小D．穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率

4、最小解析：本题主要考查对交变电流的产生过程的理解．由图可知线圈平面与磁感线平行，应处于垂直于中性面的平面，此时穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最大，所以A选项正确．答案：A4．有一单匝闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，在转动过程中，线圈中的最大磁通量为Φm，最大感应电动势为Em，下列说法中正确的是(　　)A．当磁通量为零时，感应电动势也为零B．当磁通量减小时，感应电动势也减小C．当磁通量等于0.5Φm时，感应电动势为0.5EmD．角速度ω＝解析：由交变电流的产生原理可知，感应电动

5、势与磁通量的变化率有关，与磁通量的大小无关．磁通量最大时，感应电动势为零；而磁通量为零时，感应电动势最大且Em＝BSω＝Φmω，故选项D正确．答案：D5．交流发电机在工作时的电动势e＝Emsinωt.若将线圈匝数、线圈面积都提高到原来的两倍，其他条件不变，则电动势变为(　　)A．e＝2Emsinωt　B．e＝4EmsinωtC．e＝EmsinωtD．e＝Emsinωt解析：由电动势最大值表达式Em＝NBSω，N、S变为原来的两倍，则最大值变为4Em，故B正确．答案：B62018人教版高中物理同步选修

6、3-2课时作业6．如图所示，一单匝矩形线圈abcd，已知ab边长为l1，bc边长为l2，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO′轴以角速度ω从图示位置开始匀速转动，则t时刻线圈中的感应电动势为(　　)A．0.5Bl1l2ωsinωtB．0.5Bl1l2ωcosωtC．Bl1l2ωsinωtD．Bl1l2ωcosωt解析：线圈从题图位置开始转动，感应电动势瞬时值表达式为e＝Emcosωt，由题意，Em＝BSω＝Bl1l2ω，所以e＝Bl1l2ωcosωt.答案：D二、多项选择题7．在匀强磁场中的矩形线圈从

7、中性面开始匀速转动，穿过线圈平面的磁通量与时间t的关系图象是图中的(　　)解析：矩形线圈在中性面时，穿过线圈的磁通量最大，则Φ－t图象是按余弦规律变化，C、D项正确．答案：CD8．矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，所产生的交变电流的波形图如图所示，下列说法中正确的是(　　)A．在t1时刻穿过线圈的磁通量达到峰值B．在t2时刻穿过线圈的磁通量达到峰值C．在t3时刻穿过线圈的磁通量的变化率达到峰值D．在t4时刻穿过线圈的磁通量的变化率达到峰值解析：从题图可知，t1、t3时刻线圈中感应电流达到峰值，磁通量变化

8、率达到峰值，而磁通量最小，线圈平面与磁感线平行；t2、t4时刻感应电流等于零，磁通量变化率为零，线圈处于中性面位置，磁通量达到峰值，正确答案为B、C.答案：BC9.62018人教版高中物理同步选修3-2课时作业如图所示，一单匝闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，转动过程中线框中产生的感应电动势的瞬时值表达式为e＝0.5sin(20t)V，由该表达式可推知以下哪些物理量(　　)A．匀强磁场的磁感应强度B．线框的面积C．穿过线框的磁通量的最大值D．线框转动的