3.1交變電流同步練習(xí)2021—2022學(xué)年高中物理教科版（2019）選擇性必修第二冊一、選擇題（共15題）1．如圖所示是一種安裝在自行車輪胎邊緣用于照明的裝置（俗稱“電滾子”），內(nèi)有磁鐵與線圈。該裝置是一個(gè)（　?。?/span>A．蓄電池 B．發(fā)電機(jī)C．電容器 D．電動(dòng)機(jī)2．關(guān)于中性面的說法正確的是：A．線圈在中性面時(shí)磁通量為零 B．線圈在中性面時(shí)磁通量最大C．線圈在中性面時(shí)磁通量的變化率最大 D．線圈經(jīng)過中性面時(shí)電流方向不會(huì)發(fā)生變化3．某矩形線圈繞垂直于勻強(qiáng)磁場的對稱軸做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，以下說法正確的是（       ）A．線圈平面經(jīng)過中性面時(shí)，通過線圈平面的磁通量最大，且與線圈匝數(shù)無關(guān)B．線圈平面經(jīng)過中性面時(shí)，通過線圈的磁通量變化率的絕對值最大C．線圈平面垂直中性面時(shí)，線圈中的感應(yīng)電流最大，且與線圈匝數(shù)無關(guān)D．線圈平面垂直中性面時(shí)，線圈中感應(yīng)電流的方向?qū)l(fā)生改變4．圖是一矩形線圈在一勻強(qiáng)磁場中以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢隨時(shí)間變化的圖象，則下列說法正確的是A．t＝0時(shí)通過線圈的磁通量最大；B．t＝T/4時(shí)線圈平面跟磁場方向垂直；C．一個(gè)周期內(nèi)電流的方向改變一次；D．t＝T時(shí)外電路消耗的電功率最大．5．如圖是交流發(fā)電機(jī)的原理示意圖，線圈abcd在磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生交流電．線圈的ab邊和cd邊連在兩個(gè)金屬滑環(huán)上，兩個(gè)滑環(huán)通過金屬片做的電刷和外電路相連．當(dāng)線圈沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)過圖示位置時(shí)，以下判斷正確的是：A．圖甲的位置時(shí)，流經(jīng)R的感應(yīng)電流最大，線圈中的電流方向?yàn)?/span>d→c→b→aB．圖乙的位置時(shí)，穿過線圈的磁通量變化最快，線圈中的電流方向?yàn)?/span>a→b→c→dC．圖丙的位置時(shí)，穿過線圈的磁通量最大，線圈中的電流方向?yàn)?/span>d→c→b→aD．圖丁的位置時(shí)，穿過線圈的磁通量變化率為零，線圈中的電流方向?yàn)?/span>a→b→c→d6．關(guān)于電流的下列說法中，正確的是（ ）A．方向不變，大小隨時(shí)間做周期性變化的電流叫做交變電流B．大小、方向隨時(shí)間做周期性變化的電流叫做交變電流C．交變電流用符號(hào)DC表示D．直流電用符號(hào)AC表示7．如圖所示，一矩形金屬線圈ABCD在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的固定軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，通過理想變壓器對小燈泡供電，下列說法正確的是（　?。?/span>A．通過圖示位置時(shí)，線框中的電流方向?qū)l(fā)生改變B．線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率與小燈泡閃爍的頻率相同C．通過圖示位置時(shí)，穿過線框的磁通量的變化率最大D．其他條件不變，增加變壓器原線圈的匝數(shù)可提高發(fā)電機(jī)的輸出功率8．下列圖像，屬于交變電流的是A． B．C． D．9．關(guān)于線圈在勻強(qiáng)磁場中轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的交變電流,下列說法中正確的是（　　）A．線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周,感應(yīng)電流方向就改變一次B．線圈平面每經(jīng)過中性面一次,感應(yīng)電流方向就改變一次,感應(yīng)電動(dòng)勢方向不變C．線圈平面每經(jīng)過中性面一次,感應(yīng)電流和感應(yīng)電動(dòng)勢方向都要改變一次D．線圈通過中性面時(shí),磁通量為零10．如圖所示是交流發(fā)電機(jī)原理示意圖，線圈abcd逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生了感應(yīng)電流，ab邊的電流方向和cd邊恰好相反，其原因是（        ）A．ab邊靠近S極，cd邊靠近N極B．兩邊切割磁感線運(yùn)動(dòng)方向相反C．兩邊磁場方向相反D．線圈在做逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，若改為順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，則方向相同11．如圖所示，水平向右、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，一邊長為L的正方形單匝線圈abcd繞水平中以軸OO’沿逆時(shí)針方向以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，OO’與磁場方向垂直．線圈的兩端與磁場外的電阻相連組成閉合電路，則A．線圈平面垂直于磁場方向時(shí)，穿過線圈平面的磁通量最小B．線圈平面垂直于磁場方向時(shí)，線圈中的感應(yīng)電流最大C．線圈中的感應(yīng)動(dòng)勢的峰值為BL2D．線圈中交變電流的頻率是12．一閉合矩形線圈abcd繞垂直于磁感線的固定軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈平面位于如圖甲所示的勻強(qiáng)磁場中．通過線圈的磁通量Φ隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示，下列說法正確的是 （ ） A．t1、t3時(shí)刻通過線圈的磁通量變化率最大B．t1、t3時(shí)刻線圈中感應(yīng)電流方向改變C．t2、t4時(shí)刻線圈cd邊受到的安培力為零D．t2、t4時(shí)刻線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢最小13．矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中,繞垂直磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),線圈跟中性面重合的瞬間,下列說法中正確的是 (   )A．線圈中的磁通量為零 B．線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢最大C．線圈的每一邊都不切割磁感線 D．線圈所受到的磁場力不為零14．一閉合矩形線圈abcd繞垂直于磁感線的固定軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈平面位于如圖甲所示的勻強(qiáng)磁場中，通過線圈的磁通量Φ隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示，下列說法正確的是（       ）A．t1、t3時(shí)刻通過線圈的磁通量變化率最大B．t1、t3時(shí)刻線圈中感應(yīng)電流方向改變C．t2、t4時(shí)刻線圈中磁通量最大D．t2、t4時(shí)刻線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢最大15．如圖所示為演示交變電流產(chǎn)生過程的裝置圖，關(guān)于這個(gè)實(shí)驗(yàn)，正確的說法是（　?。?/span>A．線圈從任意位置轉(zhuǎn)180°的過程，穿過線圈的磁通量變化量一定為零B．圖示線圈所處位置為中性面，線圈中無感應(yīng)電流C．圖示位置ab邊中的感應(yīng)電流方向?yàn)?/span>a→bD．線圈平面與磁場方向平行時(shí)，磁通量變化率為零二、填空題（共4題）16．判斷下列說法的正誤。（1）如圖所示的電流為交流電。_________（2）只要線圈在磁場中轉(zhuǎn)動(dòng)，就可以產(chǎn)生交變電流。_________（3）線圈在通過中性面時(shí)磁通量最大，電流也最大。_________（4）線圈在通過中性面時(shí)電流的方向發(fā)生改變。_________17．中性面（1）中性面：與磁感線_________的平面。（2）當(dāng)線圈平面位于中性面時(shí)，線圈中的磁通量_________，線圈中的電流為_________。18．交流發(fā)電機(jī)1.主要構(gòu)造：_________和_________。2.分類（1）旋轉(zhuǎn)電樞式發(fā)電機(jī)：_________轉(zhuǎn)動(dòng)，_________不動(dòng)。（2）旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī)：_________轉(zhuǎn)動(dòng)，_________不動(dòng)。19．如圖，使單匝閉合矩形線框在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場方向的轉(zhuǎn)軸，勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，在線框中就會(huì)產(chǎn)生交流電．已知磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，線框abcd面積為S，線框轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為,當(dāng)線框轉(zhuǎn)到圖示位置時(shí)，即線框平面與磁場方向垂直，線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢大小為_____；當(dāng)線框從圖示位置轉(zhuǎn)過90°時(shí)，線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢大小為_________．三、綜合題（共4題）20．如圖所示，矩形線圈的匝數(shù)為N=100匝，ab邊長為0.4m，bc邊長為0.2m．整個(gè)線圈的電阻R=1歐，在B=1T的勻強(qiáng)磁場中，以短邊中點(diǎn)的連線為軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，=50rad/s．求：（1）線圈從圖示位置轉(zhuǎn)動(dòng)90度過程中的平均電動(dòng)勢．（2）線圈轉(zhuǎn)過90度時(shí)的瞬間電動(dòng)勢．21．如圖所示，N＝50匝的矩形線圈abcd，ab邊長l1＝20 cm，ad邊長l2＝25 cm，放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.4 T的勻強(qiáng)磁場中，外力使線圈繞垂直于磁感線且通過線圈中線的OO′軸以n＝3000 r/min的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈電阻r＝1 Ω，外電路電阻R＝9 Ω，t＝0時(shí)線圈平面與磁感線平行，ab邊正轉(zhuǎn)出紙外、cd邊轉(zhuǎn)入紙里．求：(1)t＝0時(shí)感應(yīng)電流的方向；(2)感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)值表達(dá)式；(3)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一圈整個(gè)電路中產(chǎn)生的電熱；(4)從圖示位置轉(zhuǎn)過90°的過程中流過電阻R的電荷量．22．圖甲為一臺(tái)小型發(fā)電機(jī)構(gòu)造示意圖，發(fā)電機(jī)內(nèi)的矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中以恒定的角速度ω繞垂直于磁場方向的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈匝數(shù)n＝100，內(nèi)阻r＝5Ω，外電路電阻R＝95 Ω，電路中其余電阻不計(jì)．轉(zhuǎn)動(dòng)過程中穿過每匝線圈的磁通量Φ隨時(shí)間t按正弦規(guī)律變化，如圖乙所示，求（1）該小型發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢最大值；（2）交流電流表的讀數(shù)；（3）0~7.85×10-3s內(nèi)通過R的電荷量．（取）23．如圖所示是電動(dòng)勢隨時(shí)間變化的圖像，圖中Oa、ab、bc、cd分別對應(yīng)圖3-1-5中的哪一個(gè)過程？
參考答案：1．B2．B3．A4．A5．B6．B7．A8．C9．C10．B11．D12．B13．C14．B15．C16．     錯(cuò)誤     錯(cuò)誤     錯(cuò)誤     正確17．     垂直     最大     零18．     電樞     磁體     電樞     磁極     磁極     電樞19．     0     20．(1) (2)400V21．(1)感應(yīng)電流方向沿adcba   （2) e＝314cos(100πt) V　(3)98.6 J　(4)0.1 C22．（1） （2） (3) 23．電動(dòng)勢的圖像中Oa段表示從中性面開始轉(zhuǎn)動(dòng)90°的過程，即過程圖中a→b；ab段表示從過程圖中b→c；bc段表示從過程圖中c→d；cd段表示從過程圖中d→e； 

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