高二物理選修3-2第五章 交變電流 第一節(jié) 交變電流 每課一練教師版

1、.第五章 交變電流第一節(jié) 交變電流 每課一練班別 姓名 學(xué)號(hào) 1關(guān)于交變電流和直流電流的說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是 A假如電流大小隨時(shí)間做周期性變化，那么一定是交變電流B直流電流的大小和方向一定不變C交變電流一定是按正弦規(guī)律變化的D交變電流的最大特征就是電流的方向隨時(shí)間做周期性的變化2以下各圖中，面積均為S的線圈均繞其對(duì)稱軸或中心軸在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，能產(chǎn)生正弦交變電動(dòng)勢(shì)e=BSsin t的是 3如下圖，矩形線圈abcd，ab為L(zhǎng)1，ad為L(zhǎng)2，在磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞OO軸以角速度從圖中位置開(kāi)場(chǎng)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，那么線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為 ABL1L2sintBBL1L2costCBL1L

2、2sintDBL1L2cost4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?，?dāng)轉(zhuǎn)到如下圖位置時(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多項(xiàng)選擇實(shí)驗(yàn)室里的交流發(fā)電機(jī)可簡(jiǎn)化為如下圖的模型，正方形線圈在程度勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞垂直于磁感線的OO軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。今在發(fā)電機(jī)的輸出端接一個(gè)電阻R和理想電壓表，并讓線圈每秒轉(zhuǎn)25圈，讀出電壓表的示數(shù)為10 V。R=10 ，線圈電阻忽略不計(jì)，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是 A線圈位于圖中位置時(shí)，線圈中的瞬時(shí)電流為零B從線圈經(jīng)過(guò)中性面開(kāi)場(chǎng)計(jì)時(shí)，線圈中電

3、流瞬時(shí)值表達(dá)式為i=sin 50t AC流過(guò)電阻R的電流每秒鐘方向改變50次D電阻R上的熱功率等于20 W6如下圖，一矩形線圈abcd放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，并繞過(guò)ab、cd中點(diǎn)的軸OO以角速度逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。假設(shè)以線圈平面與磁場(chǎng)夾角=0時(shí)如圖為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，并規(guī)定當(dāng)電流自a流向b時(shí)電流方向?yàn)檎?。那么以下四幅圖中正確的選項(xiàng)是 7處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的矩形線圈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t=0時(shí)刻，線圈平面與紙面重合如下圖，線圈的cd邊分開(kāi)紙面向外運(yùn)動(dòng)。假設(shè)規(guī)定由abcda方向的感應(yīng)電流為正，那么以下圖中能反映線圈中感應(yīng)電流I隨時(shí)間t變化的是 8多項(xiàng)選擇一只矩形線圈在

4、勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，穿過(guò)線圈的磁通量隨時(shí)間變化的圖象如下圖，那么以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是 At=0時(shí)刻，線圈平面與中性面垂直Bt=0.01 s時(shí)刻，的變化率最大Ct=0.02 s時(shí)刻，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)到達(dá)最大D該線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為50 rad/s9如圖甲所示，一小型發(fā)電機(jī)內(nèi)的矩形線圈在勻強(qiáng)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)n=100，穿過(guò)每匝線圈的磁通量隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化，如圖乙所示。發(fā)電機(jī)線圈電阻r=4.0 ，外電路中的電阻R=6 ，燈泡L電阻RL=12 ，不計(jì)其他電阻，交流電流表為理想電流表。求：1線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度；2交變電流表的讀數(shù)；3在1min內(nèi)，電

5、阻R產(chǎn)生的熱量。10多項(xiàng)選擇如下圖，一正方形線圈abcd在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線的對(duì)稱軸OO勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，沿著OO軸觀察，線圈沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，線圈匝數(shù)為n，邊長(zhǎng)為l，電阻為R，轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為，那么當(dāng)線圈轉(zhuǎn)至圖示位置時(shí) A線圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍bcdaB穿過(guò)線圈的磁通量為零，磁通量的變化率也為零C線圈中的感應(yīng)電流為D線圈從圖示位置起轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值為nBl211多項(xiàng)選擇有一個(gè)電子器件，當(dāng)其兩端電壓高于100 V時(shí)那么導(dǎo)通，等于或低于100 V時(shí)那么不導(dǎo)通，假設(shè)把這個(gè)電子器件接到100 V、50 Hz的正弦交變電源上，這個(gè)電子器件將 A不導(dǎo)通B每秒鐘導(dǎo)通50次C每秒鐘導(dǎo)通10

6、0次D每次導(dǎo)通時(shí)間為0.005 s12如圖甲所示，交流發(fā)電機(jī)與電阻R連接，線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的正弦交流電的圖象如圖乙中圖線a所示，當(dāng)調(diào)整線圈轉(zhuǎn)速后，所產(chǎn)生正弦交流電的圖象如圖乙中圖線b所示，R=10 。以下關(guān)于這兩個(gè)正弦交流電的說(shuō)法正確的選項(xiàng)是 A在圖中t=0時(shí)刻穿過(guò)線圈的磁通量均為零B線圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比為3:2C交流電b的電壓瞬時(shí)值為u=10sin 5t VD轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速調(diào)整前電壓最大值與調(diào)整后一樣13如下圖，單匝線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞OO軸從圖示位置開(kāi)場(chǎng)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)時(shí)，線圈中電動(dòng)勢(shì)大小為10 V，求： 1交流電動(dòng)勢(shì)的峰值；2交流電動(dòng)勢(shì)的有效值；3設(shè)線圈電阻為R=1 ，角

7、速度=100 rad/s，線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)過(guò)程中通過(guò)導(dǎo)線截面的電荷量q。14如下圖，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)“形導(dǎo)線框可繞AB軸轉(zhuǎn)動(dòng)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，線框CD邊長(zhǎng)為20 cm，CE、DF邊長(zhǎng)均為10 cm，轉(zhuǎn)速為50 r/s。假設(shè)從圖示位置開(kāi)場(chǎng)計(jì)時(shí)：1寫(xiě)出線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式；2作出線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e隨時(shí)間t變化關(guān)系的圖象。參考答案1D【解析】直流電的特征是電流的方向不變，電流的大小可以改變。交變電流的特征是電流的方向隨時(shí)間改變。交變電流有多種形式，正弦式交流電只是交變電流中最根本、最簡(jiǎn)單的一種，應(yīng)選D。2AC【解析】線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸軸在線圈所在平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，

8、產(chǎn)生的正弦交變電動(dòng)勢(shì)為e=BSsin t，由這一原那么判斷，A圖和C圖符合要求；B圖中的轉(zhuǎn)軸不在線圈所在平面內(nèi)；D圖轉(zhuǎn)軸與磁場(chǎng)方向平行，而不是垂直，故AC正確。3. C.【解析】線圈經(jīng)過(guò)時(shí)間t時(shí)，轉(zhuǎn)過(guò)角度，這時(shí)ab，cd邊切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)EabBL1vsin ，EcdBL1vsin ，bc，ad邊不切割磁感線不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，故線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為EEabEcd2BL1vsin 2BL1L2sintBL1L2sin t，故正確選項(xiàng)應(yīng)為C4D【解析】由題圖可知，=mcos ，e=Emsin ，所以磁通量變大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)變小。故D正確。5BC【解析】電壓表的示數(shù)是有效值，故電壓最大值Um=

9、10 V。圖示位置與中性面垂直，此時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電流最大，故A錯(cuò)；Im= A，=225 rad/s=50 rad/s，從中性面開(kāi)場(chǎng)計(jì)時(shí)電流的瞬時(shí)值表達(dá)式是i=Imsint=sin 50t A，故B對(duì)；交變電流在一個(gè)周期內(nèi)方向改變2次，因此流過(guò)電阻R的電流每秒鐘方向改變50次，故C對(duì)；P=10 W，故D錯(cuò)誤。6D【解析】從圖可看出線圈從垂直于中性面開(kāi)場(chǎng)旋轉(zhuǎn)，由楞次定律可判斷，初始時(shí)刻電流方向?yàn)閎到a，故瞬時(shí)電流的表達(dá)式為i=imcost，故D正確。7C【解析】圖示時(shí)刻，ab邊和cd邊同時(shí)垂直切割磁感線，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，此時(shí)感應(yīng)電流最大，由右手定那么，可斷定電流方向由abcda，為正方向。綜上

10、所述，正確答案為C。8BD【解析】由圖象可知t=0、0.02 s、0.04 s時(shí)刻線圈平面是中性面位置，最大，=0，故E=0，t=0.01 s、0.03 s、0.05 s時(shí)刻線圈平面與磁感線平行，最小，最大，故E最大。由圖象可知，交變電流變化的周期T=0.04 s，那么，所以B和D正確。91200 rad/s 2A 35104 J【解析】1T=3.14102 s=200 rad/s2=Em=nmI=A3U=IR外Q=t=5104 J10. A、圖示時(shí)刻，ad速度方向向里，bc速度方向向外，根據(jù)右手定那么判斷出ad中感應(yīng)電流方向?yàn)閍d，bc中電流方向?yàn)閏b，線圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍dcba故A錯(cuò)

11、誤B、線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=nBS=nBl2，線圈中的感應(yīng)電流為nBl2R，故B錯(cuò)誤。C、圖示時(shí)刻ad、bc兩邊垂直切割磁感線，穿過(guò)線圈磁通量為0，由法拉第電磁感應(yīng)定律分析得知，磁通量的變化率最大故C正確D、穿過(guò)線圈磁通量的變化率為Bl2故D正確應(yīng)選CD11CD【解析】“100 V，50 Hz的正弦交變電源，其電壓的最大值為100 V，當(dāng)電壓的瞬時(shí)值為100 V時(shí)，由100=100sin ，知在正半周有兩個(gè)解就是=45和=135，可見(jiàn)交變電流每個(gè)周期內(nèi)將有兩次導(dǎo)通，總時(shí)間為周期的一半，選項(xiàng)C、D正確。12C【解析】在圖中t=0時(shí)刻，感應(yīng)電流為0，線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為0，因此線圈處在中性面上，穿過(guò)線圈平面的磁通量最大，A錯(cuò)誤；由圖乙可知，調(diào)整前轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)一圈用時(shí)0.6 s，調(diào)整后轉(zhuǎn)一圈用時(shí)0.4 s，因此轉(zhuǎn)速之比，B錯(cuò)誤；交流電b的電壓最大值Ubm=IbmR=1.010 V=10 V，所以電壓瞬時(shí)值u=10sin 5t V，C正確；交流電動(dòng)勢(shì)的最大值與轉(zhuǎn)速成正比，有，那么，D錯(cuò)誤。1