2019秋物理选修3-2(人教版)训练：第五章 1 交变电流 Word版含解析.pdf

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1、A级抓基础1.（多选）下列各图中，线圈中能产生交流电的有（）ABCD答案：BCD2.一个矩形线圈，在匀强磁场中绕一个垂直磁场方向的固定轴匀速转动，当线圈处于如图所示位置时，它的（）A.磁通量最大，磁通量变化率最大，感应电动势最大B.磁通量最小，磁通量变化率最大，感应电动势最大C.磁通量最大，磁通量变化率最小，感应电动势最小D.磁通量最小，磁通量变化率最小，感应电动势最小解析：线圈处于题图所示位置时，它与磁感线平行，磁通量为零，磁通量变化率最大，感应电动势最大，选项A、C、D错误，B正确.答案：B3.矩形线圈在磁场中匀速转动时，产生的感应电动势最大值为50V，那么该线圈由右图所示位置转过30

2、°，线圈中的感应电动势大小为（）A.50VB.253VC.25VD.10V解析：由题给条件知，交变电流瞬时值表达式为e＝50cosωt＝50cosθ，当θ＝30°时，e＝253V，B对.答案：B4.（多选）如图所示，一单匝闭合线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴OO′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.线框转动的角速度解析：根据正弦式交变电流的感应电动势的瞬时值表达式：e＝BSωsinωt，可得ω＝20rad/s，而穿过线框的磁通量的最

3、大值为Φ＝mBS，所以可以根据BSω＝0.5V求出磁通量的最大值Φ＝0.025Wb，m无法求出匀强磁场的磁感应强度和线框的面积，故C、D正确.答案：CD5.一矩形线圈在匀强磁场中转动产生的交变电动势为e＝102sin20πtV，则下列说法正确的是（）A.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，导线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解析：由电动势e＝102sin20πtV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，但此时导线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＝

4、0.4s时，e＝102sin（20π×0.4）V＝0，D错误.答案：AB级提能力6.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Φ，最大感应电动势为mE，下列说法中正确的是（）mA.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0.5Φ时，感应电动势为0.5EmmED.角速度ω＝mΦm解析：由正弦式交变电流的产生原理可知，感应电动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E＝BSω＝Φω，故选项D正确.mm答案：D7.矩形线圈abcd在匀强磁

5、场中逆时针匀速转动时，线圈中产生如下图所示的交流电，设沿a→b→c→d→a方向为电流正方向，则对应t时刻线圈位置为（）1解析：由题图知在t时刻线圈获得最大正向电流，电流方向为a1→b→c→d→a，又线圈为逆时针转动，故只有B图符合电流方向为a→b→c→d→a且最大.答案：B8.（多选）如图所示，一矩形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴OO′以恒定的角速度ω转动，从线圈平面与磁场方向平行π时开始计时，则在0～这段时间内（）2ωA.线圈中的感应电流一直在减小B.线圈中的感应电流先增大后减小C.穿过线圈的磁通量一直在减小D.穿过线圈的磁通量的变化率一直在减小πT解析：题图位置线圈平面与磁

6、场平行，感应电流最大，因为＝，2ω4π1在0～时间内线圈转过个周期，感应电流从最大值减小为零，穿过2ω4线圈的磁通量逐渐增大，穿过线圈的磁通量的变化率一直在减小，故A、D正确，B、C错误.答案：AD9.一个100匝的矩形线圈，其面积为200cm2、电阻为10Ω，与外电阻R＝90Ω相接后，它在匀强磁场中转动所产生的感应电流随时间变化的图象如图所示，求线圈所在处匀强磁场的磁感应强度的大小.解析：设匀强磁场的磁感应强度大小为B，感应电动势的峰值Em2πE＝NBSω＝NBS，由闭合电路欧姆定律得I＝m，由此可得TmR＋r（R＋r）TIB＝m，2πNS由题图知I＝π×10－2A，T＝0.10s，m由

7、题意可得S＝200cm2＝0.02m2，R＋r＝90Ω＋10Ω＝100Ω，N＝100，（R＋r）TI把上述条件代入B＝m，2πNS得B＝0.025T.10.矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴转动，线圈共10100匝，转速为r/min，在转动过程中穿过线圈的磁通量的最大值π为0.03Wb，则线圈平面转到与磁感线平行时，感应电动势为多少？π当线圈平面与中性面夹角为时，感应电动势为多少？3解析：由题意知Φ＝0.03Wb