第1節(jié)交變電流 能力提升練習(xí)（含答案）

PAGE第1頁(yè)，共1頁(yè)2021-2022學(xué)年人教版（2019）選擇性必修第二冊(cè)第三章第1節(jié)交變電流能力提升練習(xí)一、單選題1．一閉合矩形線圈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(chǎng)中．通過(guò)線圈內(nèi)的磁通量Φ隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示，下列說(shuō)法正確的是（）A．t1、t3時(shí)刻通過(guò)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(shì)最小2．如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一個(gè)匝數(shù)為N的矩形線圈abcd，線圈面積為S，ωb邊與磁場(chǎng)垂直，ωb邊始終與金屬滑環(huán)K相連，cd邊始終與金屬滑環(huán)L相連．現(xiàn)使矩形線圈以恒定角速度ω，從圖示位置繞過(guò)ad、bc中點(diǎn)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)．下列說(shuō)法中正確的是：A．將交流電流表串到電路中，其示數(shù)隨時(shí)間按余弦規(guī)律變化．B．線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度越大，通過(guò)電阻R的電流越?。瓹．線圈平面與磁場(chǎng)平行時(shí)，瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大E=NBSωD．線圈平面每轉(zhuǎn)過(guò)半圈，穿過(guò)線圈平面的磁通量變化量為零．3．在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一矩形金屬線框（電阻不計(jì)）繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖甲所示，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)的圖像如圖乙所示，將此線框連接到圖丙中理想變壓器的原線圈上，變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為2:1，副線圈中電阻R的阻值為110Ω，則（）A．時(shí)線框在中性面位置B．因?yàn)樵€圈電阻不計(jì)，所以原線圈兩端電壓為零C．電流表的示數(shù)為1.0AD．通過(guò)電阻R的電流方向每秒改變50次4．如圖所示，線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞OO'軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)(由上向下看是逆時(shí)針?lè)较?，當(dāng)轉(zhuǎn)到圖示位置時(shí)，磁通量和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的變化情況是（

）A．磁通量和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)都在變大B．磁通量和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)都在變小C．磁通量在變小，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)在變大D．磁通量在變大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)在變小5．如圖所示，一單匝矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞一固定轉(zhuǎn)軸以角速度作勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，穿過(guò)線圈的最大磁通量為。當(dāng)線圈平面與磁場(chǎng)方向的夾角為60°時(shí)，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為（）A． B． C． D．6．如圖所示，足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)矩形線圈，正繞軸以恒定的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，下列分析中正確的是（）A．轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小不變B．如果僅將線圈的轉(zhuǎn)軸向右平移一段距離x（x<d），線圈繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)將增大C．如果僅將線圈的轉(zhuǎn)軸向左平移一段距離，線圈繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)增大D．當(dāng)線圈從圖中位置轉(zhuǎn)過(guò)90°時(shí)，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為07．如圖所示，在水平向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一線框繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線框通過(guò)電刷、圓環(huán)、導(dǎo)線等與定值電阻組成閉合回路。t1、t2時(shí)刻線框分別轉(zhuǎn)到圖甲、乙所示的位置，下列說(shuō)法正確的是（）A．t1時(shí)刻穿過(guò)線框的磁通量最大B．t1時(shí)刻電阻中的電流最大，方向從右向左C．t2時(shí)刻穿過(guò)線框的磁通量變化最快D．t2時(shí)刻電阻中的電流最大，方向從右向左8．一矩形線圈繞垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)并位于線圈平面內(nèi)的固定轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖所示。下列說(shuō)法中正確的是（）A．t1時(shí)刻穿過(guò)線圈的磁通量最大B．t2時(shí)刻穿過(guò)線圈的磁通量為0C．t3時(shí)刻穿過(guò)線圈的磁通量的變化率最大D．每當(dāng)電流方向變化時(shí)，線圈平面就會(huì)與中性面垂直9．如圖為交流發(fā)電機(jī)的示意圖，矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間的變化規(guī)律。下列說(shuō)法正確的是（）A．此交流電的頻率為100HzB．此交流電動(dòng)勢(shì)的有效值為311VC．當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到圖示位置時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)最大D．當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到圖示位置時(shí)磁通量的變化率為零10．如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一個(gè)匝數(shù)為N的矩形線圈abcd，線圈面積為S，ab邊與磁場(chǎng)垂直，ab邊始終與金屬滑環(huán)K相連，cd邊始終與金屬滑環(huán)L相連，電阻R接在K、L之間?，F(xiàn)使矩形線圈以恒定角速度ω，從圖示位置繞過(guò)ad、bc中點(diǎn)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是（）A．線圈每轉(zhuǎn)過(guò)一圈，線圈所受安培力做功為零B．線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度越大，通過(guò)電阻R的電流越小C．線圈平面與磁場(chǎng)平行時(shí)，瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大且Em=NBSωD．線圈平面與磁場(chǎng)平行時(shí)，穿過(guò)線圈平面的磁通量最大二、多選題11．下列方法中能夠產(chǎn)生交變電流的是（）A．線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中按逆時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)B．金屬棒繞過(guò)中心且與磁場(chǎng)垂直的軸逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)C．由一條導(dǎo)線折成的折線繞PQ在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)D．閉合線圈垂直磁感線不動(dòng)，穿過(guò)線圈的磁通量按照正弦規(guī)律變化12．如圖所示，面積為0.02m2、內(nèi)阻不計(jì)的100匝矩形線圈ABCD，繞垂直于磁場(chǎng)的軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為100rad/s，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為．矩形線圈通過(guò)滑環(huán)與無(wú)鐵芯變壓器相連，所有接觸電阻不計(jì)，觸頭P可上下移動(dòng)，副線圈所接電阻R=50Ω，電表均為理想交流電表．當(dāng)線圈平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí)開始計(jì)時(shí)．下列說(shuō)法正確的是A．在線圈平面轉(zhuǎn)到與磁場(chǎng)方向垂直位置時(shí)，電壓表示數(shù)為0B．調(diào)節(jié)P，使原副線圈的匝數(shù)之比為2:1時(shí)，電流表的示數(shù)為0.5AC．原線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為e=100cos（100t）VD．若觸頭P向上移動(dòng)一小段距離，則電壓表示數(shù)不變13．如圖甲為理想變壓器的示意圖，其原、副線圈的匝數(shù)比為4:1，電壓表和電流表均為理想電表，Rt為阻值隨溫度升高而變小的熱敏電阻，R為定值電阻．若發(fā)電機(jī)向原線圈輸入如圖乙所示的正弦交流電．下列說(shuō)法中正確的是A．變壓器副線圈的交流電壓的表達(dá)式為B．Rt溫度升高時(shí)，電流表示數(shù)變大、電壓表示數(shù)變大C．Rt溫度升高時(shí)，變壓器的輸入功率變大D．t=0.01s時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量最小14．如圖所示，矩形線圈abcd在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中可以分別繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸P1和P2以相同的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到與磁場(chǎng)方向平行時(shí)(

)A．線圈繞P1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電流等于繞P2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電流B．線圈繞P1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電動(dòng)勢(shì)大于繞P2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電動(dòng)勢(shì)C．線圈繞P1和P2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)電流的方向相同，都是a→d→c→bD．線圈繞P1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)dc邊受到的安培力大于繞P2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)dc邊受到的安培力15．如圖甲所示為某種測(cè)量風(fēng)速的簡(jiǎn)易裝置,風(fēng)杯在風(fēng)力作用下帶動(dòng)與其固定在一起的永磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)速的大小與風(fēng)速成正比,電流傳感器測(cè)得線圈中的感應(yīng)電流隨風(fēng)速的變化而變化,當(dāng)風(fēng)速為v1時(shí),測(cè)得線圈中的感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖乙所示,則A．電流的有效值為1.2AB．0.1s時(shí)線圈中的磁通量最大C．若風(fēng)速變?yōu)?v1,此時(shí)傳感器測(cè)得的電流隨時(shí)間的變化為(A)D．若風(fēng)速變?yōu)?v1,線圈中電流的峰值為2.4A三、解答題16．如圖所示為交流發(fā)電機(jī)示意圖，匝數(shù)為n=100匝的矩形線圈邊長(zhǎng)分別為a=10cm和b=20cm，內(nèi)阻為r=5Ω，在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞OO'軸以ω=50rad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，計(jì)時(shí)開始時(shí)線圈平面與磁場(chǎng)方向平行，線圈通過(guò)電刷和外部R=20Ω的電阻相接。開關(guān)S合上后，求∶（1）線圈內(nèi)產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值的表達(dá)式；（2）從計(jì)時(shí)開始到線圈轉(zhuǎn)過(guò)的過(guò)程中，通過(guò)外電阻R的電荷量。17．一矩形線圈，面積是0.05m2，共100匝，線圈電阻為1Ω，外接電阻為R=4Ω，線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度為T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以300r/min的轉(zhuǎn)速繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖所示，若從中性面開始計(jì)時(shí)，求：（1）線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值。（2）線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式。（3）線圈從開始計(jì)時(shí)經(jīng)s時(shí)，線圈中電流的瞬時(shí)值。

20