人教物理選修3-2：第五章第一節(jié)知能演練輕松闖關(guān)

1、1.(2012南通中學(xué)高二檢測(cè))如圖 5112 所示圖象中屬于交流電的有()圖 5112解析：選 abc.a、b、c 選項(xiàng)中 e 的大小和方向均做周期性變化，故它們屬于交流電，正確選項(xiàng)為 a、b、c.2.下列線(xiàn)圈中產(chǎn)生了交流電流的是()圖 5113解析：選 bcd.由正弦式交流電的產(chǎn)生條件可知，軸必須垂直于磁感線(xiàn)，但對(duì)線(xiàn)圈的形狀沒(méi)有特別要求圖 51143.矩形線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的 et 圖象如圖 5114 所示，則()at1、t3時(shí)刻線(xiàn)圈通過(guò)中性面bt2、t4時(shí)刻線(xiàn)圈中磁通量最大ct1、t3時(shí)刻線(xiàn)圈中磁通量變化率最大dt2、t4時(shí)刻線(xiàn)圈平面與中性面垂直解析：選 ad.t1、t

2、3時(shí)刻，電動(dòng)勢(shì)為零，線(xiàn)圈處在中性面位置，此時(shí)磁通量最大，磁通量變化率最小，a 對(duì) c 錯(cuò)t2、t4時(shí)刻，電動(dòng)勢(shì)最大，線(xiàn)圈平面與中性面垂直，磁通量為零，b錯(cuò) d 對(duì)4.(2012沈陽(yáng)二中高二檢測(cè))如圖 5115 所示，一矩形線(xiàn)圈 abcd，已知 ab 邊長(zhǎng)為 l1，bc邊長(zhǎng)為 l2，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為 b 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞 oo軸以角速度從圖示位置開(kāi)始勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則 t 時(shí)刻線(xiàn)圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為()圖 5115a0.5bl1l2sintb0.5bl1l2costcbl1l2sintdbl1l2cost解析：選 d.因?yàn)殚_(kāi)始時(shí)刻線(xiàn)圈平面與磁感線(xiàn)平行，即從垂直于中性面開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，所以開(kāi)始時(shí)刻線(xiàn)圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最

3、大為 embl1l2，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)形式應(yīng)為余弦形式，因此在 t時(shí)刻線(xiàn)圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 bl1l2cost, 故正確選項(xiàng)為 d.5.n 匝矩形線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線(xiàn)圈面積為 s，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 b，則從中性面開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng) 180的過(guò)程中，平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之比eem為多少？解析：線(xiàn)圈從中性面轉(zhuǎn)動(dòng) 180，穿過(guò)線(xiàn)圈的磁感線(xiàn)方向正好相反，所以2bsemnbs，entn2bs2nbs所以 eem2.答案：2一、選擇題圖 51161.如圖 5116 所示，一矩形線(xiàn)圈繞與勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直的中心軸 oo沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，引出線(xiàn)的兩端分別與相互絕緣的兩個(gè)半圓形銅環(huán) m

4、和 n 相連 m 和 n 又通過(guò)固定的電刷 p 和q 與電阻 r 相連在線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，通過(guò)電阻 r 的電流()a大小和方向都隨時(shí)間做周期性變化b大小和方向都不隨時(shí)間做周期性變化c大小不斷變化，方向總是 prqd大小不斷變化，方向總是 qrp解析： 選c.由于mn換向器的作用， 由右手定則可知通過(guò)r的電流方向不變， 總是由prq.故 c 選項(xiàng)正確2.交流發(fā)電機(jī)在工作時(shí)的電動(dòng)勢(shì) eemsint.若將線(xiàn)圈匝數(shù)、線(xiàn)圈面積都提高到原來(lái)的兩倍，其他條件不變，則電動(dòng)勢(shì)變?yōu)?)ae2emsintbe4emsintce12emsintde14emsint解析：選 b.由電動(dòng)勢(shì)最大值表達(dá)式 emnbs，n、s

5、變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍，則最大值變?yōu)?4em，故 b 正確圖 51173.如圖 5117 所示是一多匝線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的圖象，根據(jù)圖象可知()a此感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)表達(dá)式為 e200sin0.02t vb此感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)表達(dá)式為 e200sin100t vct0.01 s 時(shí)，穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量為零dt0.02 s 時(shí)，穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量的變化率最大答案：b4.(2012華南師大附中高二月考)線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì) e10sin20t v， 則下列說(shuō)法正確的是()at0 時(shí)，線(xiàn)圈平面位于中性面bt0 時(shí)，穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量最大ct0 時(shí)，導(dǎo)線(xiàn)切割磁感線(xiàn)的有效

6、速率最大dt0.4 s 時(shí)，e 有最大值 102 v解析：選 ab.由電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式知，計(jì)時(shí)從線(xiàn)圈位于中性面時(shí)開(kāi)始，所以 t0 時(shí)，線(xiàn)圈平面位于中性面，磁通量為最大，但此時(shí)導(dǎo)線(xiàn)線(xiàn)速度方向與磁感線(xiàn)平行，切割磁感線(xiàn)的有效速率為零，a、b 正確，c 錯(cuò)誤當(dāng) t0.4 s 時(shí)，e10sin20t v10sin(200.4)v0，d 錯(cuò)誤5.一臺(tái)旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)，在正常工作時(shí)的正弦電動(dòng)勢(shì) e220 2sin100t(v)，由于超負(fù)荷使電樞轉(zhuǎn)速降低了110，這時(shí)的電動(dòng)勢(shì)是()ae220 2sin100t(v)be220 2sin90t(v)ce198 2sin100t(v)de198 2sin9

7、0t(v)解析：選 d.由于超負(fù)荷，使電樞轉(zhuǎn)速降低了110，即轉(zhuǎn)速為原來(lái)的910，n0.9n，所以電動(dòng)勢(shì)最大值 emnbsnbs2n0.9em0.9220 2 v1 98 2 v， 角速度2n20.9n0.90.9100 rad/s90 rad/s.6.如圖 5118 甲所示，一矩形閉合線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的轉(zhuǎn)軸 oo以恒定的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)當(dāng)從線(xiàn)圈平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，線(xiàn)圈中產(chǎn)生的交變電流按照?qǐng)D乙所示的余弦規(guī)律變化，則在 t2時(shí)刻()圖 5118a線(xiàn)圈中的電流最大b穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量為零c線(xiàn)圈所受的安培力為零d線(xiàn)圈中的電流為零解析：選 cd.t2t4，此時(shí)線(xiàn)圈位于中性面位置，所以

8、穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量最大，b 錯(cuò)誤，由于此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，所以線(xiàn)圈中電流為零線(xiàn)圈所受的安培力為零，a 錯(cuò)誤，c、d正確圖 51197.(2012蕪湖一中高二檢測(cè))處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的矩形線(xiàn)圈 abcd，以恒定的角速度繞 ab 邊轉(zhuǎn)動(dòng)，磁場(chǎng)方向平行于紙面并與 ab 垂直在 t0 時(shí)刻，線(xiàn)圈平面與紙面重合(如圖 5119所示)，線(xiàn)圈的 cd 邊離開(kāi)紙面向外運(yùn)動(dòng)若規(guī)定由 abcda 方向的感應(yīng)電流為正，則能反映線(xiàn)圈中感應(yīng)電流 i 隨時(shí)間 t 變化的圖線(xiàn)是下圖中的()圖 5120解析：選 c.題圖所示時(shí)刻 cd 邊垂直切割磁感線(xiàn)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，此時(shí)感應(yīng)電流最大，由右手定則，可判定電流方向由 abcd

9、a，為正方向，綜上所述，正確選項(xiàng)為 c.圖 51218.如圖 5121 所示，單匝矩形線(xiàn)圈的一半放在有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，中心軸線(xiàn) oo與磁場(chǎng)邊界重合，線(xiàn)圈繞中心軸線(xiàn)按圖示方向(從上向下看逆時(shí)針?lè)较?勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，t0 時(shí)刻線(xiàn)圈平面與磁場(chǎng)方向垂直，規(guī)定電流方向沿 abcd 為正方向，則下圖中能表示線(xiàn)圈內(nèi)感應(yīng)電流隨時(shí)間變化規(guī)律的是()圖 5122解析：選 b.在 0t4內(nèi)，ab 一側(cè)的線(xiàn)圈在磁場(chǎng)中繞 oo軸轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生正弦式交變電流，電流方向由楞次定律判斷為 dcba 且越來(lái)越大.t4t2內(nèi)，ab 一側(cè)線(xiàn)圈在磁場(chǎng)外，而 dc 一側(cè)線(xiàn)圈又進(jìn)入磁場(chǎng)產(chǎn)生交變電流，電流方向?yàn)?dcba 且越來(lái)越小，以此類(lèi)推，可知 i

10、t 圖象正確的為 b.9.矩形線(xiàn)圈的匝數(shù)為 50 匝，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖 5123 所示，下列結(jié)論正確的是()圖 5123a在 t0.1 s 和 t0.3 s 時(shí)，電動(dòng)勢(shì)最大b在 t0.2 s 和 t0.4 s 時(shí)，電動(dòng)勢(shì)改變方向c電動(dòng)勢(shì)的最大值是 157 vd在 t0.4 s 時(shí)，磁通量變化率最大，其值為 3.14 wb/s解析：選 cd.emnbsnm2t500.220.4v50 v157 v，temn5050wb/s wb/s3.14 wb/s.10.(2012武漢三中高二月考)如圖 5124 所示，甲、乙兩個(gè)并排放置的共軸線(xiàn)圈，

11、甲中通有如圖所示的電流，則()圖 5124a在 t1到 t2時(shí)間內(nèi)，甲乙相吸b在 t2到 t3時(shí)間內(nèi)，甲乙相斥ct1時(shí)刻兩線(xiàn)圈間作用力為零dt2時(shí)刻兩線(xiàn)圈間吸引力最大解析：選 abc.甲回路電流的磁場(chǎng)減弱時(shí)，由楞次定律知，乙回路將產(chǎn)生與甲同向環(huán)繞的感應(yīng)電流甲、乙電流之間通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生相互作用，甲、乙相吸同理，當(dāng)甲中電流增強(qiáng)時(shí)，甲、乙互相排斥，故 a、b 選項(xiàng)都正確t1時(shí)刻，甲中電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)變化率為零，則乙線(xiàn)圈感生電流瞬時(shí)值為零，而 t2時(shí)刻，甲中的電流變化最快，乙中感生電流最強(qiáng)，但此時(shí)甲中電流瞬時(shí)值為零，所以 t1、t2時(shí)刻，甲、乙電流間相互作用力為零，c 正確，d 錯(cuò)誤二、非選擇題圖 512

12、511.圓形線(xiàn)圈共 100 匝，半徑為 r0.1 m，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞過(guò)直徑的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為300rad/s，電阻為 r10 ，求：(1)轉(zhuǎn)過(guò) 90時(shí)，線(xiàn)圈中的感應(yīng)電流為多大？(2)寫(xiě)出線(xiàn)圈中電流的表達(dá)式(磁場(chǎng)方向如圖 5125 所示，b0.1 t，以圖示位置為 t0時(shí)刻)解析：當(dāng)從題圖位置轉(zhuǎn)過(guò) 90時(shí)，線(xiàn)圈中有最大感應(yīng)電流圖示位置為中性面，從中性面位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，表明瞬時(shí)值 e 與 t 是正弦關(guān)系(1)emnbs1000.10.12300v30 v；imemr3010a3 a.(2)電流的瞬時(shí)值表達(dá)式為 i3sin300ta.答案：(1)3 a(2)i3sin300ta12.一交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的圖象如圖 5126 所示，求：圖 5126(1)當(dāng) t100 s 時(shí)，電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值(2)當(dāng)線(xiàn)圈第一次轉(zhuǎn)到什么位置時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值為最大值的一半(3)已知線(xiàn)圈面積為 16 cm2，共 25 匝，那么勻強(qiáng)磁場(chǎng)