2019-2020年高中物理 3.2交变电流是怎样产生的知能优化训练 鲁科版选修3-2

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1、2019-2020年高中物理3.2交变电流是怎样产生的知能优化训练鲁科版选修3-21．下列说法不正确的是(　　)A．交流发电机是把其他形式的能转变为电能的装置B．交流发电机是把电能转变成其他形式能的装置C．交流发电机中电枢和磁极不管谁转动，只要转动，就称为转子，只要不动，就称为定子D．交流发电机利用的是电磁感应原理解析：选B.交流发电机是利用线圈在磁场中转动，引起电磁感应现象形成电流，将其他形式的能转化为电能．交流发电机的内部是由转子和定子组成的，转动的为转子，不动的为定子．故选项A、C、D正确，B错误．2.一线圈在匀强磁场中匀速转动，在图3－2－1

2、2所示的位置时(　　)图3－2－12A．穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最小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小，磁通量的变化率最大D．穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最小解析：选C.当线框平面平行于磁感线时，磁通量最小，但E最大，即最大．3．某交流发电机正常工作时产生的感应电动势为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是(　　)A．e＝Emsinωt　　　　　B．e＝2EmsinωtC．e＝2Emsin2ωtD．e＝Emsin2ωt解析：选D.

3、线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴(该轴与线圈在同一平面内)匀速转动，从中性面开始计时时，产生的感应电动势是按正弦规律变化的，其最大值Em＝NBSω.当线圈匝数N、转速n发生变化时，感应电动势的最大值也可能发生变化，由Em＝NBSω，角速度与转速的关系为ω＝2πn得，当N′＝、n′＝2n时，ω′＝2ω，Em′＝N′BSω′＝·BS(2π·2n)＝NBSω，即Em′＝Em，故e＝Emsin2ωt，故D选项正确．4．(xx年江苏南通调研)某交流发电机给灯泡供电，产生正弦式交变电流的图象如图3－2－13所示，下列说法中正确的是(　　)图3－2－13A

4、．交变电流的频率为0.02HzB．交变电流的瞬时值表达式为i＝5cos50πtAC．在t＝0.01s时，穿过交流发电机线圈的磁通量最大D．若发电机线圈电阻为0.4Ω，则其产生的热功率为5W解析：选D.由图象可知交变电流的周期为0.02s，频率为50Hz，A错误；因ω＝＝100π，则瞬时值表达式i＝5cos100πtA，B错；当t＝0.01s时，感应电流最大，则穿过线圈的磁通量为零，C错；电流的有效值I＝＝A，P＝I2R＝()2×0.4W＝5W，所以D对．5．如图3－2－14所示，匀强磁场B＝0.1T，所用矩形线圈的匝数N＝100，边长ab＝0.2m，

5、bc＝0.5m，以角速度ω＝100πrad/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)线圈中感应电动势的瞬时值表达式．(2)由t＝0至t＝过程中的平均电动势值．图3－2－14解析：(1)感应电动势的瞬时值e＝NBSωsinωt，由题可知S＝·＝0.2×0.5m2＝0.1m2，Em＝NBSω＝100×0.1×0.1×100πV＝314V，所以e＝314sin100πtV.(2)用E＝N计算t＝0至t＝过程中的平均电动势为：E＝N＝N＝，即E＝NBSω，代入数值得E＝200V.答案：(1)e＝314sin100πtV　(2)200V

6、一、单项选择题1．图3－2－15中，哪些情况线圈中不能产生交流电(　　)图3－2－15解析：选A.线圈转动过程中磁通量发生改变时，才能产生交流电，A项中磁通量不变，故A项不能产生．2．一个矩形线框的面积为S，在磁感应强度为B的匀强磁场中，从线圈平面与磁场垂直的位置开始计时，转速为n转/秒，则(　　)A．线框产生交变电动势的最大值为nπBSB．线框产生交变电动势的有效值为nπBS/2C．从开始转动经过周期，线框中的平均感应电动势为2nBSD．感应电动势瞬时值表达式为e＝2nπBSsin2nπt解析：选D.转速为n转/秒，则角速度为2πn，根据感应电动势

7、的最大值公式Em＝NBSω可以知道，电动势的最大值为2nπBS，有效值为最大值的，即为nπBS，所以A、B错．从线圈平面与磁场垂直的位置开始计时，感应电动势瞬时值表达式为e＝BSωsinωt＝2nπBSsin2nπt，D对．由E＝N得平均电动势为4nBS，C错．3．如图3－2－16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3－2－16A．线圈中的感应电流的方向为abc

8、daB．线圈中的感应电流为C．穿过线圈的磁通量为Bl2D．穿过线圈的磁通量的变化率为0解析：选B.图示位置为