3.1認(rèn)識交變電流基礎(chǔ)鞏固2021—2022學(xué)年高中物理粵教版（2019）選擇性必修第二冊一、選擇題（共15題）1．如圖所示為演示交變電流產(chǎn)生的裝置圖，關(guān)于這個實(shí)驗(yàn)，正確的說法是（　　）A．線圈每轉(zhuǎn)動一周，電流方向改變1次B．圖示位置為中性面，線圈中無感應(yīng)電流C．圖示位置ab邊的感應(yīng)電流方向?yàn)?/span>a→bD．線圈平面與磁場方向平行時，磁通量變化率為零2．交流發(fā)電機(jī)的線圈轉(zhuǎn)到線圈平面與中性面垂直時，下列說法正確的是（　　）A．電流將改變方向B．磁場方向和線圈平面垂直C．線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大D．穿過線圈的磁通量最大3．如圖所示，線圈按下列方式在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動，能產(chǎn)生正弦交變電流的是（　?。?/span>A． B． C． D．4．一個矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動，穿過線圈的磁通量隨時間變化的Ф－t圖像如圖所示．下列說法中正確的是（ ）A．t=0時刻線圈在中性面位置B．t=0.01s時線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大C．t=0.02s時線圈磁通量的變化率為零D．t=0.03s時線圈中的電流方向發(fā)生改變5．如圖是交流發(fā)電機(jī)的示意圖，線圈邊連接在金屬滑環(huán)上，邊連接在金屬滑環(huán)上，左右兩個導(dǎo)體電刷分別壓在滑環(huán)、上，線圈轉(zhuǎn)動時可以通過滑環(huán)和電刷保持與外電路的連接。若線圈繞轉(zhuǎn)軸順時針勻速轉(zhuǎn)動，取從左向右通過電流表為電流正方向，從圖示位置開始計(jì)時，下列圖中能正確表示電流表中電流隨時間變化關(guān)系的是（　?。?/span>A． B．C． D．6．對于如圖所示的電流I隨時間t作周期性變化的圖象，下列說法中正確的是(　　)A．電流大小變化，方向不變，是直流電B．電流大小、方向都變化，是交流電C．電流最大值為0.2 A，周期為0.01 sD．電流大小變化，方向不變，不是直流電，是交流電7．一線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動，在如圖所示的位置時(     )A．穿過線圈的磁通量最大，磁通量的變化率最小B．穿過線圈的磁通量最大，磁通量的變化率最大C．穿過線圈的磁通量最小，磁通量的變化率最大D．穿過線圈的磁通量最小，磁通量的變化率最小8．關(guān)于家庭電路的下列做法，不符合安全用電常識的是（        ）A．發(fā)現(xiàn)有人觸電，應(yīng)首先切斷電源B．檢修電路故障時，應(yīng)盡量在通電情況下作業(yè)C．有金屬外殼的用電器，金屬外殼一定要接地D．為了保證電路安全，家里盡量不要同時使用多個大功率電器9．一閉合矩形線圈abcd繞垂直于磁感線的固定軸oo`勻速轉(zhuǎn)動，線圈平面位于如圖（甲）所示的勻強(qiáng)磁場中．通過線圈內(nèi)的磁通量Φ隨時間的變化規(guī)律如圖（乙）所示．下列說法正確的是（  ）A．t1、t3時刻通過線圈的磁通量變化率最大  B．t2、t4時刻線圈中感應(yīng)電流方向改變C．t1、t3時刻線圈中感應(yīng)電流方向改變 D．t2、t4時刻線圈中感應(yīng)電動勢最小10．如圖所示，豎直長直導(dǎo)線通有向下的恒定電流，位于導(dǎo)線右側(cè)的矩形線圈abcd可繞其豎直對稱軸O1O2轉(zhuǎn)動。線圈繞軸沿逆時針（沿軸線從上往下看）方向勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動周期為T。從圖示位置開始計(jì)時，下列說法正確的是（　　）A．線圈中產(chǎn)生正弦式交流電B．時間內(nèi)，線圈中感應(yīng)電流方向?yàn)?/span>C．時，線圈的磁通量最大，感應(yīng)電動勢也最大D．線圈每轉(zhuǎn)動一周電流方向改變一次11．一矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動，線圈中感生電動勢e隨時間的變化規(guī)律如圖，下面說法正確的是（　?。?/span>A．時刻通過線圈的磁通量的絕對值最大B．時通過線圈的磁通量為零C．時刻通過線圈的磁通量的變化率最大D．每當(dāng)感應(yīng)電流的方向改變時，通過線圈的磁通量的絕對值為最大12．如圖所示為交流發(fā)電機(jī)示意圖，線圈的邊連在金屬滑環(huán)上，邊連在滑環(huán)上，用導(dǎo)體做的兩個電刷、分別壓在兩個滑環(huán)上，線圈在轉(zhuǎn)動時可以通過滑環(huán)和電刷保持與外電路的連接。關(guān)于其工作原理，下列分析正確的是（　?。?/span>A．當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到中性面時，穿過線圈的磁通量最大B．當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到中性面時，線圈中的感應(yīng)電動勢最大C．當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到跟中性面垂直時，穿過線圈的磁通量的變化率最小D．當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到跟中性面垂直時，線圈中的感應(yīng)電流最小13．圖甲是小型交流發(fā)電機(jī)的示意圖，在勻強(qiáng)磁場中，一矩形金屬線圈繞與磁場方向垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的正弦規(guī)律圖象如圖乙所示．發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻為10 Ω，外接一只電阻為90 Ω 的燈泡，不計(jì)電路的其他電阻，則 A．t＝0時刻線圈平面與中性面垂直B．每秒鐘內(nèi)電流方向改變100次C．燈泡兩端的電壓為22 VD．0～0.01 s時間內(nèi)通過燈泡的電荷量為014．兩矩形線圈分別在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢e隨時間t的變化關(guān)系分別如圖中甲、乙所示，則下列說法正確的是A．兩交變電流的電動勢有效值之比B．時，兩線圈中的磁通量的變化率均為零C．兩交變電流的頻率之比D．時，兩線圈均處在與中性面垂直的位置上15．一個矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動時，線圈內(nèi)產(chǎn)生正弦式交變電流，當(dāng)線圈平面跟中性面重合的瞬間，下列說法正確的是A．線圈中的感應(yīng)電流最大B．穿過線圈的磁通量為零C．穿過線圈的磁通量最大，磁通量的變化率也最大D．穿過線圈的磁通量最大，磁通量的變化率為零二、填空題（共4題）16．共享單車成為許多市民出行選擇的交通工具。如圖所示，用戶通過手機(jī)掃描車身二維碼即可開鎖騎車，二維碼在距手機(jī)鏡頭兩倍焦距以______（選填“內(nèi)”或“外”）成像。這種自行車配有小型發(fā)電機(jī)給電子鎖充電，發(fā)電機(jī)的工作原理是______；自行車上的紅色尾燈不能自行發(fā)光，晚上卻可以提醒司機(jī)注意，利用了光的______。17．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，在線框中就會產(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)動的角速度為,當(dāng)線框轉(zhuǎn)到圖示位置時，即線框平面與磁場方向垂直，線框中的感應(yīng)電動勢大小為_____；當(dāng)線框從圖示位置轉(zhuǎn)過90°時，線框中的感應(yīng)電動勢大小為_________．18．如圖甲所示，矩形線框ABCD（C端被B端遮住，D端被A端遮住）以AD邊為軸逆時針勻速轉(zhuǎn)動，角速度為。已知AB和CD邊長為L1，BC和AD邊長為L2，勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，線框只有一匝。從線圈經(jīng)過中性面（圖中虛線位置）時開始計(jì)時，并規(guī)定此后四分之一周期內(nèi)電流沿正方向。（1）轉(zhuǎn)動中___________（哪一條或哪幾條）邊切割磁感線；（2）轉(zhuǎn)動中，BC邊的速率是___________。（3）t時刻（圖中實(shí)線位置），線框平面與中性面的夾角是_________，BC邊的速度與磁場夾角是___________。（4）t時刻，BC邊中的電動勢eBC=___________，線框中的電動勢e=___________。（5）如果線框共n匝，并用S表示線框的面積（也就是）。則t時刻線框中的電動勢e=___________，其最大值是Em=___________。（6）在乙圖中畫出e-t圖線________。19．示波器面板如圖所示，圖甲圖為一信號源。（1）若要觀測此信號源發(fā)出的正弦交流信號的波形（正弦交流信號的電流i隨時間t做周期性變化的圖像如圖乙所示），應(yīng)將信號源的a端與示波器面板上的___________接線柱相連，b端與___________接線柱相連。（2）若示波器所顯示的輸入波形如圖丙所示，要將波形上移，應(yīng)調(diào)節(jié)面板上的___________旋鈕；要使此波形橫向展寬，應(yīng)調(diào)節(jié)___________旋鈕。三、綜合題（共4題）20．如圖所示是交流發(fā)電機(jī)模型示意圖，n＝100匝的矩形閉合導(dǎo)線框ABCD處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B＝T的水平勻強(qiáng)磁場中，線框面積S＝0.48m2．線框繞垂直于磁場的軸OO′以角速度ω＝50πrad/s勻速轉(zhuǎn)動，并與理想變壓器相連，變壓器副線圈接入一只額定電壓為12V的燈泡，燈泡正常發(fā)光，線框、輸電線路的電阻都不計(jì)．求：(1)將圖示時刻記為t＝0，寫出電動勢瞬時表達(dá)式；(2)變壓器的原、副線圈匝數(shù)比．21．如圖甲所示，絕緣輕桿將一個N=100匝的矩形線圈固定在豎直平面內(nèi)，懸點(diǎn)P為AB邊中點(diǎn)。矩形線圈水平邊AB=CD=5cm，豎直邊AD=BC=4cm，E、F分別為AD和BC邊的中點(diǎn)，在EF上方有一個垂直紙面的勻強(qiáng)磁場。矩形線圈的質(zhì)量m=10g、電阻為R=1?，取如圖所示的磁場方向?yàn)檎较颍鸥袘?yīng)強(qiáng)度B隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示。（已知g=10m/s2）(1)求在t=0.1s時線圈中電流大小及AB邊電流的方向；(2)求在t=0.1s時輕桿對線圈的作用力大??；(3)求線圈中感應(yīng)電流的有效值。22．圖甲為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)的原理圖，其矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場方向的固定軸按如圖所示方向勻速轉(zhuǎn)動，線圈的匝數(shù)n＝100、電阻，線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)與電阻連接，電阻，與R并聯(lián)的交流電壓表為理想電表．在t＝0時刻，線圈平面與磁場方向平行，穿過每匝線圈的磁通量隨時間t按圖乙所示正弦規(guī)律變化．（取）求：（1）交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動勢的最大值；（2）從時開始計(jì)時，轉(zhuǎn)過時線圈中應(yīng)電流瞬時值及感應(yīng)電流的方向；（3）電路中交流電壓表的示數(shù)；（4）從圖示位量轉(zhuǎn)過，整個回路產(chǎn)生的焦耳熱．23．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)的連線為軸逆時針轉(zhuǎn)動，=50rad/s．求：（1）線圈從圖示位置轉(zhuǎn)動90度過程中的平均電動勢．（2）線圈轉(zhuǎn)過90度時的瞬間電動勢．
參考答案：1．C2．C3．C4．D5．A6．A7．C8．B9．C10．B11．D12．A13．B14．B15．D16．     外     電磁感應(yīng)現(xiàn)象     反射17．     0     18．     BC                                        19．     Y輸入     地     豎直位移     X增益20．(1)   (2)21．(1)，方向從A指向B；(2)5.1N；(3)22．（1） （2），電流方向?yàn)?/span> （3） （4）23．(1) (2)400V 

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高中物理粵教版 (2019)選擇性必修 第二冊電子課本

第一節(jié) 認(rèn)識交變電流

版本： 粵教版 (2019)

年級： 選擇性必修 第二冊

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