2012高中物理 第5章 1 交變電流課后鞏固練習(xí) 新人教版選修3-2

1、第五章交變電流1交變電流一、單項(xiàng)選擇題1(2011年潮州模擬)一矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖518所示，則下列說法中正確的是( C )圖518At1時(shí)刻通過線圈的磁通量最大Bt2時(shí)刻通過線圈的磁通量的變化率最大Ct3時(shí)刻通過線圈的磁通量為零D每當(dāng)e的方向改變時(shí)，通過線圈的磁通量為零解析：電動(dòng)勢(shì)達(dá)最大值時(shí)，通過線圈的磁通量為零2交流發(fā)電機(jī)在工作時(shí)的電動(dòng)勢(shì)為eE0sin t，若將其電樞的轉(zhuǎn)速提高一倍，其他條件不變，則其電動(dòng)勢(shì)變?yōu)? D )AE0sin B2E0sinCE0sin 2t D2E0sin 2t解析：由EmnBS，eEmsin t 可知，當(dāng)轉(zhuǎn)速提高

2、一倍，角速度必然提高一倍3如圖519所示，一矩形線圈abcd處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與ab垂直當(dāng)線圈以角速度繞ab轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為E1；當(dāng)以角速度繞中心軸OO轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為E2，則E1E2( A )圖519A11 B13 C12 D21解析：EmnBS與線圈平面內(nèi)所繞軸的位置無關(guān)4如圖5110所示，一矩形線圈abcd，已知ab邊的邊長為L1，ad邊的邊長為L2，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞OO軸以角速度從圖所示的位置開始勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則t 時(shí)刻線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為( D )圖5110A0.5BL1L2sin t B0.5BL1L2cos t CBL1L2s

3、in t DBL1L2cos t解析：題目中所給的初始線圈平面與磁感線平行，即處于峰值面，此時(shí) eEmcos t BL1L2cos t.二、雙項(xiàng)選擇題5如圖5111甲所示，一矩形線圈abcd在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈所圍面積的磁通量隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示，下列論述正確的是( BC )圖5111At1時(shí)刻線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大Bt2時(shí)刻導(dǎo)線ad的速度方向跟磁感線垂直Ct3時(shí)刻線圈平面與中性面重合Dt4 、t5時(shí)刻線圈中感應(yīng)電流方向相同解析：t1 、t3、t5磁通量最大，對(duì)應(yīng)線圈與磁感線垂直，處于中性面t2、t4磁通量最小，表示線圈與磁感線平行t5時(shí)刻無感應(yīng)電流6如圖5112

4、甲所示，“”形金屬導(dǎo)軌水平放置，導(dǎo)軌上接一金屬棒ab，與導(dǎo)軌構(gòu)成閉合電路，并能在導(dǎo)軌上自由滑動(dòng)，在導(dǎo)軌左側(cè)與ab平行放置的導(dǎo)線cd中，通有如圖乙所示的交變電流規(guī)定電流cd方向?yàn)檎瑒tab棒受到向左的安培力的時(shí)間是( AC ) 甲 乙圖5112A0t1 Bt1t2Ct2t3 Dt3t47如圖5113所示，線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)到圖示位置時(shí)，下列正確的是 ( AB )圖5113A磁通量在變小B感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)在變大C磁通量和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)都在變大D磁通量和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)都在變小 解析：此時(shí)，線框和磁感線的夾角在變小，與中性面的夾角在變大，線框面在中性面上的投影面積在變小，磁通量也在變??；當(dāng)磁通量在變

5、小時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定在變大選AB. 8物理興趣小組的同學(xué)將10 m的導(dǎo)線與靈敏電流表相連，組成閉合電路甲、乙兩個(gè)同學(xué)，東西方向站立，迅速搖動(dòng)這條導(dǎo)線，如圖5114所示在其他條件不變的情況下，下列說法正確的是( CD )圖5114A沒有電流通過電流表B通過電流表的電流是直流電C通過電流表的電流是交流電D搖動(dòng)的角速度越大，電路中的電流最大值越大解析：切割地磁感線產(chǎn)生交變電流. 9矩形線圈的面積為S，匝數(shù)為n，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞垂直于磁場(chǎng)的軸OO以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)當(dāng)轉(zhuǎn)到線圈平面與磁場(chǎng)垂直的如圖5115所示位置時(shí)( AD )圖5115A線圈中的電動(dòng)勢(shì)為零B線圈中的電動(dòng)勢(shì)最大C穿過線圈的磁通

6、量為零 D線圈不受安培力作用解析：此時(shí)位于中性面，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電流都為0，故不受安培力作用三、非選擇題10某交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與時(shí)間的關(guān)系如圖5116所示，如果其他條件不變，僅使線圈的轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉淼囊话?，則交流電動(dòng)勢(shì)的最大值是多少？圖5116解：由圖可知，此時(shí)交流電動(dòng)勢(shì)的最大值為Em100 V由EmnBS，當(dāng)轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉硪话霑r(shí)，即，此時(shí)Em50 V.11一個(gè)面積為S的單匝矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以某一邊為軸做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，磁場(chǎng)方向與軸垂直，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e與時(shí)間t的關(guān)系如圖5117所示，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B是多少？在t時(shí)刻，線圈平面與磁感線的夾角為多少？圖5117解：從圖象中可知，最大值為Em，根

7、據(jù)公式EmBS，可得B，將t代入t.12一個(gè)矩形線圈的面積為S，共有N匝，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)線圈從如圖5118所示位置開始計(jì)時(shí)，線圈的總電阻為R，求線圈內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)及感應(yīng)電流的表達(dá)式和t時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小圖5118解：圖為中性面位置，故表達(dá)式為正弦函數(shù)，即eEmsint.由EmNBS得到eNBSsin t.又電阻為R，所以感應(yīng)電流為isin t.當(dāng)t時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為eNBSsin.13兩個(gè)相同的環(huán)形金屬線圈A、B靠近且同軸放置，如圖5119甲所示線圈A中通以如圖乙所示的交變電流，則下列說法中不正確的是( D )圖5119A在t1t2時(shí)間內(nèi)兩線圈互相吸引 B在t2

8、t3時(shí)間內(nèi)兩線圈互相排斥C在t3t4時(shí)間內(nèi)兩線圈互相吸引D在t2時(shí)刻兩線圈間的作用力最大 解析：根據(jù)楞次定律及電流的相互作用關(guān)系判斷14(雙選)如圖5120所示，一單匝閉合線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)過程中線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值為e0.5sin 20t V，由該表達(dá)式可推知以下哪些物理量( CD ) 圖5120A勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B線框的面積 C穿過線框的磁通量的最大值 D線框轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度 解析：由enBSsin t及e0.5sin 20t可知20 rad/s，mBS Wb0.025 Wb.15一小型發(fā)電機(jī)內(nèi)的矩形線圈在勻速磁場(chǎng)中以恒定的角速度繞垂直于磁場(chǎng)方向的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈匝數(shù)n100，穿過每匝的磁通量隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化，如圖5121所示，發(fā)電機(jī)內(nèi)阻r5.0 ，外電路電阻R95 .已知感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值Emnm，其中m為穿過每匝線圈磁通量的最大值求外電路中的電