2019_2020学年高中物理第5章交变电流1交变电流训练新人教版选修3_2.doc

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1、交变电流基础达标一、选择题(在每小题给出的四个选项中，第1～4题只有一项符合题目要求，第5～6题有多项符合题目要求)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【答案】C【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置开始计时有e＝E

2、mcosωt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．2．如图所示为演示交变电流的装置图，关于这个实验，正确的说法是(　　)A．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边的感应电流方向为由a→bD．线圈平面与磁场方向平行时，磁通量变化率为零【答案】C【解析】线圈在磁场中匀速转动，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方向改变，线圈每转动一周，有两次经过中性面，电流方向改变两次，

3、指针左右摆动一次，故选项A错误；线圈平面跟磁感线垂直的位置称为中性面，显然图中并不是中性面，选项B错误；线圈处于图示位置时，ab边向右运动，由右手定则可知，ab边中感应电流方向为由a→b，选项C正确；线圈平面跟磁场平行时，线圈产生的感应电动势最大，而此时的磁通量为零，但磁通量的变化率最大，故选项D错误．3．一矩形线圈在匀强磁场中转动产生的交变电动势为e＝10sin(20πt)V，则下列说法正确的是(　　)7A．t＝0时，线圈位于中性面B．t＝0时，穿过线圈的磁通量为零C．t＝0时，线圈切割磁感线的有效速度最大D．t＝0.4s时，电动势第一次出现最大值【答案】A【

4、解析】由电动势e＝10sin(20πt)V知，计时从线圈位于中性面时开始，所以t＝0时，线圈位于中性面，磁通量最大，但此时线圈切割磁感线的线速度方向与磁感线平行，切割磁感线的有效速度为零，A正确，B、C错误；当t＝0.4s时，e＝10sin(20π×0.4)V＝0，D错误．4．矩形线圈abcd在匀强磁场中逆时针匀速转动时，线圈中产生如图所示的交流电，设沿a→b→c→d→a方向为电流正方向，则对应t1时刻线圈位置为下列哪一个图(　　)A　　　　　B　　　　　C　　　　　D【答案】B【解析】由题图知在t1时刻线圈获得最大正向电流，电流方向为a→b→c→d→a，又线圈

5、为逆时针转动，故只有B图符合电流方向为a→b→c→d→a且最大．5．如图甲所示，一个矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动．线圈内磁通量随时间t的变化如图乙所示，则下列说法中正确的是(　　)A．t1时刻线圈中的感应电动势最大B．t2时刻ab的运动方向与磁场方向垂直C．t3时刻线圈平面与中性面重合D．t4、t5时刻线圈中感应电流的方向相同【答案】BC【解析】t1时刻通过线圈的Φ最大，磁通量变化率7最小，此时感应电动势为零，A错误；在t2、t4时刻感应电动势为Em，此时ab、cd的运动方向垂直于磁场方向，B正确；t1、t3、t5时刻，Φ最大，＝0，

6、此时线圈平面垂直于磁场方向，与中性面重合，C正确；t5时刻感应电流为零，D错误．6．(2019·江西校级期中)如图所示的四种随时间变化的电流图象，其中不属于交变电流的是(　　),A)　　　,B),C)　　　,D)【答案】AD【解析】只要电流的大小和方向均随时间做周期性变化，即为交变电流，故B、C均为交变电流；A、D中电流大小虽然在周期性变化，但方向不变，故A、D不是交变电流．二、非选择题7．有一10匝正方形线框，边长为20cm，线框总电阻为1Ω，线框绕OO′轴以10πrad/s的角速度匀速转动，如图所示，垂直于线框平面向里的匀强磁场的磁感应强度为0.5T．问：(

7、1)该线框产生的交变电流电动势最大值、电流最大值分别是多少？(2)线框从图示位置转过60°时，感应电动势的瞬时值是多大？【答案】(1)6.28V　6.28A　(2)5.44V【解析】(1)交变电流电动势最大值为Em＝NBSω＝10×0.5×0.22×10πV＝6.28V，电流的最大值为Im＝＝A＝6.28A.(2)线框转过60°时，感应电动势e＝Emsin60°＝5.44V.8．如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B＝0.50T，矩形线圈的匝数N＝100匝，边长Lab＝0.20m，Lbc＝0.10m，以3000r/min的转速匀速转动，若从线圈平面通过中性面时开始计

8、时，求：7(1)交变电动