2019-2020年高中物理第2章交变电流1交变电流自我小测教科版选修

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1、2019-2020年高中物理第2章交变电流1交变电流自我小测教科版选修1．如图所示，一矩形线圈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．0.5Bl1l2ωsinωt　　　　　　B．0.5Bl1l2ωcosωtC．Bl1l2ωsinωt　　　　　　　D．Bl1l2ωcosωt2．线圈在磁场中匀速转动产生的交流电动势为sin20πtV，则下列说法正确的是（　　）．A．t＝0时，线圈平面位于中性面B．t＝0时，穿过线圈的磁通量最大C．t＝0时，导线切割磁

2、感线的有效速度最大D．t＝0.4s时，e达到峰值V3．把一段长度确定的导线做成线圈，在确定的磁场中绕垂直于磁场的轴线以固定的转速转动，产生的交流电动势最大的情况是（　　）．A．做成方形线圈，线圈平面垂直于转轴B．做成方形线圈，转轴通过线圈平面C．做成圆形线圈，转轴通过线圈平面D．做成圆形线圈，线圈平面垂直于转轴4．如图所示，矩形线圈abcd，已知ab为L1，ad为L2，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO′轴以角速度ω（从图中位置开始）匀速转动，则线圈中感应电动势的瞬时值表达式为（　　）．A．BL1L2ωsinωt　　　　B．BL1L2ωcosωtC．BL1L2ωs

3、inωt　　　　　　D．BL1L2ωcosωt5．一闭合矩形线圈abcd绕垂直于磁感线的固定轴OO′匀速转动，线圈平面位于如图甲所示的匀强磁场中．通过线圈的磁通量Φ随时间t的变化规律如图乙所示，下列说法正确的是（　　）．A．t1、t3时刻通过线圈的磁通量变化率最大B．t1、t3时刻线圈中感应电流方向改变C．t2、t4时刻线圈中磁通量最大D．t2、t4时刻线圈中感应电动势最小6．如图所示，矩形线圈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（　　）．A．线圈绕P1转动时的电流等于绕P2转动时的电流B

4、．线圈绕P1转动时的电动势小于绕P2转动时的电动势C．线圈绕P1和P2转动时电流的方向相同，都是a→b→c→dD．线圈绕P1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7．矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴转动，线圈共100匝，角速度为20rad/s，在转动过程中穿过线圈的磁通量的最大值为0.06Wb，则线圈平面转到与磁感线平行时，感应电动势为____V，当线圈平面与中性面夹角为时，感应电动势为____V．8．如图所示，匀强磁场的磁感应强度B＝0.1T，所用矩形线圈的匝数N＝100匝，边长ab＝0.2m，bc＝0.5m，以角速度ω＝100πrad

5、/s绕OO′轴匀速转动．当线圈平面通过中性面时开始计时，求：（1）线圈中感应电动势瞬时值的表达式；（2）由t＝0至过程中的平均感应电动势．参考答案1答案：D　解析：感应电动势的最大值为Em＝Bl1l2ω，线圈从垂直中性面的位置开始转动，则t时刻的感应电动势为e＝Emsin（ωt＋）＝Bl1l2ωcosωt．故D正确．2答案：AB　解析：根据交流电动势的瞬时值表达式可判断为正弦式交变电流，当t＝0时，e＝0，所以此时磁通量的变化率为零，导线切割磁感线的有效速度为零，但此时穿过线圈的磁通量最大，线圈平面位于中性面，所以A、B正确，C错误；当t＝0.4s时，sin20π

6、tsin8πV＝0，所以D错误．3答案：C　解析：由交变电流的产生原理及公式Em＝BSω可知，在转轴通过线圈平面，做成圆形时产生的电动势最大，C正确．4答案：C　解析：线圈绕过时间t时，转过角度θ，如图所示（从上向下看），这时ab、cd边切割磁感线产生感应电动势Eab＝BL1vsinθEcd＝BL1vsinθbc、ad边不切割磁感线，不产生感应电动势，故线圈中的感应电动势为E＝Eab＋Ecd＝2BL1vsinθ＝2BL1·L2ωsinωt＝BL1L2ωsinωt，故正确选项应为C．5答案：B　解析：t1、t3时刻通过线圈的磁通量Φ最大，磁通量变化率＝0，此时感应电

7、动势、感应电流为零，线圈中感应电流方向改变，A错误，B正确；t2、t4时刻线圈中磁通量为零，磁通量的变化率最大，即感应电动势最大，C、D错误．6答案：A　解析：如图所示，设ab＝l1，ad＝l2，O1a＝r1，O1d＝r2．线圈绕P1轴转动时，产生的感应电动势e1＝Bl1v＝Bl1l2ω．线圈绕P2轴转动时，产生的感应电动势e2＝Bl1r1ω＋Bl1r2ω＝Bl1l2ω，即e1＝e2，所以i1＝i2，故选项A对，B错；由右手定则可知，线圈绕P1和P2转动时电流的方向相同，均是a→d→c→b方向，故选项C错；再根据安培力公式可知F安＝BIl1，即安培力相同，D错．7

8、答案：12