2019-2020年高中物理第五章交變電流5.1交變電流檢測(cè)新

1、2019-2020 年高中物理第五章交變電流5.1 交變電流檢測(cè)新人教版1 .交變電流是（）A .矩形線圈繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的電流B. 按正弦規(guī)律變化的電流C. 強(qiáng)度隨時(shí)間做周期性變化的電流D. 方向隨時(shí)間做周期性變化的電流【解析】本題考查了交變電流的定義，只要方向隨時(shí)間做周期性變化的電流就是交變電流，正弦式交變電流僅是其中之一，故D 項(xiàng)正確.【答案】 D2.如圖所示屬交變電流的是（）【解析】大小和方向做周期性變化的電流，稱為交變電流，在圖象上表現(xiàn)為時(shí)間軸上下都存在圖線，故選 CD.【答案】 CD3 .關(guān)于矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的正弦式電流，正確的說(shuō)法是（）

2、A. 線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周，感應(yīng)電流方向改變一次B. 線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向改變一次C. 線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周，感應(yīng)電流方向改變兩次，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向改變一次D. 線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周，感應(yīng)電流方向和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向都改變兩次【解析】感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流的方向，每經(jīng)過(guò)中性面時(shí)改變一次，每個(gè)周期內(nèi)方向改變兩次，故選 D.【答案】 D4 .矩形線圈繞垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的對(duì)稱軸做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)線圈通過(guò)中性面時(shí)，則（）A. 線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直B. 線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向?qū)l(fā)生變化C. 通過(guò)線圈的磁通量達(dá)到最大值D. 通過(guò)線圈的磁通量的變化率達(dá)到最大值【解析】線圈通過(guò)中性面這個(gè)特殊位置時(shí)，線圈平面與中性面垂直，穿過(guò)線

3、圈的磁通量最大，但磁通量的變化率為零，故A、C 正確，D 錯(cuò)誤；線圈每經(jīng)過(guò)中性面一次，電流方向就改變一次，故 B 正確.【答案】 ABC2019-2020 年高中物理第五章交變電流5.1 交變電流檢測(cè)新人教版5.如下圖所示圖象中屬于交變電流的是（）【答案】 ABC6.如圖所示一正方形線圈abed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觀察，線圈沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,線圈匝數(shù)為n邊長(zhǎng)為I，電阻為R,轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為3.則當(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bedaB.穿過(guò)線圈的磁通量為0D.穿過(guò)線圈磁通量的變化率為0【解析】圖示位置，線圈平

4、面與磁場(chǎng)平行，所以穿過(guò)線圈的磁通量為零，磁通量的變化率最大，B 正確，D 錯(cuò)誤，此時(shí)由右手定則可知電流方向?yàn)閍deba, A 錯(cuò)誤，由峰值表達(dá)式22nBI3En=nBS=nBI3,所以Im=R，圖示位置感應(yīng)電流等于峰值，C 正確.【答案】BC7.如圖所示，正方形線圈abed繞對(duì)稱軸00在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈匝數(shù)為n,當(dāng)轉(zhuǎn)C.線圈中的感應(yīng)電流為nBI2wR4動(dòng)的角速度為3時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值表達(dá)式為e=nBSweos31（由圖示位置計(jì)時(shí)）.其他條件不變，只是線圈的轉(zhuǎn)速提高到原來(lái)的2 倍，則表達(dá)式變?yōu)椋ǎ〢.e=nBSwcos23tB.e=nBSocos3131C.e=nBS23cos23tD

5、.e=nBS? cos23t【解析】當(dāng)線圈轉(zhuǎn)速提高到原來(lái)的2 倍，角速度也變?yōu)樵瓉?lái)的 2 倍，其感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為e=nBS-2 3cos2 泌，故 C 選項(xiàng)正確.【答案】C兩個(gè)并排放置的共軸線圈，中通有如圖所示的交流電，則下列判斷錯(cuò)誤的是（）C. tl時(shí)刻兩線圈間作用力為零D. t2時(shí)刻兩線圈間吸引力最大【解析】tl到t2時(shí)間內(nèi)線圈中電流正向減小，在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流也為正向,故兩線圈相互吸引，故 A 選項(xiàng)說(shuō)法正確；t2到t3時(shí)間內(nèi)，線圈中電流負(fù)向增大，在中產(chǎn)生正向的感應(yīng)電流， 相互排斥，B 選項(xiàng)說(shuō)法正確；11時(shí)刻電流最大，但變化率為零,【答案】 D100 匝，在磁感應(yīng)強(qiáng)度B= 0.

6、5 T 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,以垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)， 從線圈平面平行于磁感線的位置開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)， 在 轉(zhuǎn)過(guò) 90,在這段時(shí)間內(nèi)，求：線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值，并寫出瞬時(shí)值表達(dá)式.【解析】設(shè)矩形線圈的匝數(shù)為N,面積為S,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為Em=NBS;nb2角速度3= * =1rad/s = 10nrad/s ,t0.05最大值Em=NBSo= 100X0.5X0.1X10nV = 157 V , 瞬時(shí)值表達(dá)式：e=Emcos3t= 157 cos10ntV.8如圖所示，、A.在tl到t2時(shí)間內(nèi),B.在t2到t3時(shí)間內(nèi),相吸相斥在中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，兩線圈作用力為

7、零,C 選項(xiàng)說(shuō)法正確；t2時(shí)刻中電流為零，但變化率最大，中感應(yīng)電流最大，作用力為零，故D選項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤.9 一個(gè)面積為 0.1 m2的矩形線圈，共0.05 s 內(nèi)線圈【答案】 157 Ve= 157cos10ntV能力提升1.一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).在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，線 框中的最大磁通量為m,最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為Em下列說(shuō)法中正確的是（）A. 當(dāng)線框磁通量為零時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也為零B.線框轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度3等于EmmC. 當(dāng)線框內(nèi)磁通量增大時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)在減小D.當(dāng)線框內(nèi)磁通量等于 0.5m時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)等于 0.5Em【解析】 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是磁通量的變化率，線框磁通量為零時(shí)，

8、 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，排除 A;由正弦式交流電的瞬時(shí)值表達(dá)式e=Emsin3t=BSwsin3t=mwsin3t，選擇 B,排除 D;根據(jù)線圈從與磁場(chǎng)平行的位置轉(zhuǎn)到中性面的過(guò)程中，磁通量越來(lái)越大，磁通量的變化率越來(lái) 越小，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越來(lái)越小，所以選擇C.【答案】 BC2.XXXft _:J二如圖所示，單匝矩形線圈的一半放在有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，中心軸線向垂直，規(guī)定電流方向沿abed為正方向，則下圖中能表示線圈內(nèi)感應(yīng)電流隨時(shí)間變化規(guī)律的是（）【解析】 在 04 內(nèi)，ab一側(cè)的線框在磁場(chǎng)中繞OO轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生正弦交流電，電流方向由楞次定律判斷為dcba且越來(lái)越大.*內(nèi)，ab一側(cè)線框在磁場(chǎng)外， 而dc一側(cè)線框

9、又進(jìn)入磁場(chǎng)產(chǎn)生交流電，電流方向?yàn)閐eba且越來(lái)越小，以此類推，可知it圖象正確的為 B.【答案】B3.00與磁場(chǎng)邊界重合,線圈繞中心軸線按圖示方向（從上向下看逆時(shí)針?lè)较颍﹦蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)，t= 0 時(shí)刻線圈平面與磁場(chǎng)方ABCD如右圖所示，矩形線圈abed在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中可以分別繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸Pi和F2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)( )5.A.線圈繞P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P轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電動(dòng)勢(shì)小于繞P2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電動(dòng)勢(shì)C.線圈繞P和P2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)電流的方向相同，都是CTdD.線圈繞P轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)de邊受到的安培力大于繞P2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)de邊受到的安培力【解析】ab=11,ad

10、=12,Oa=r1,Od=2.線圈繞P軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)ei=Bliv=BI1I23.線圈繞P2軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e2=Bliri3+BM23=BI1I23，即ei=3,所以i1=i2,故選項(xiàng) A 對(duì) B 錯(cuò).由右手定則可知，線圈繞Pi和 P轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)電流的方向相 同，均是adTeTb方向，故選項(xiàng) C 錯(cuò)，再根據(jù)安培力公式可知F安=BIIi,即安培力相同,D 錯(cuò).【答案】 A4 .一長(zhǎng)直導(dǎo)線通以如圖甲所示的交變電流，在導(dǎo)線下方有斷開(kāi)的線圈，如圖乙所示，規(guī)定電流從左向右為正，則相對(duì)于b點(diǎn)來(lái)說(shuō)，a點(diǎn)電勢(shì)最高的時(shí)刻是在（）A.ti時(shí)刻 B .t2時(shí)刻C.t3時(shí)刻 D .t4時(shí)刻【解析】

11、欲使a相對(duì)b電勢(shì)最高，即ab間電動(dòng)勢(shì)最大，ti、t3時(shí)刻電流i最大但電流 的變化率最小，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，故選項(xiàng)A、C 錯(cuò)誤；t2時(shí)刻電流的變化率最大，線圈中磁通量變化率也最大， 但此時(shí)穿過(guò)線圈的磁通量減小到零，由楞次定律可知此時(shí)刻b點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn)，故選項(xiàng) B 錯(cuò)誤；當(dāng)t4時(shí)刻，由楞次定律可知，ab中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)a點(diǎn)高于b點(diǎn)，且電動(dòng)勢(shì)最大，故選項(xiàng) D 正確.如圖所示，設(shè)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)( )5.【答案】 D中，繞垂直于磁場(chǎng)方向的中心軸線OO以n= 600 r/min 的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)線圈轉(zhuǎn)至中性面位置(圖中位置)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí).(1)寫出線圈內(nèi)所產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)

12、值表達(dá)式；(2)求線圈從圖示位置開(kāi)始在1/60 s 時(shí)的電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值.【解析】線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸線勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線圈內(nèi)產(chǎn)生正弦交變電動(dòng)勢(shì)，當(dāng)線圈平面在中性面時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，其表達(dá)式為e=Esin3t.(1)e= Ensin 31,Em=NBSo(與線圈形狀無(wú)關(guān))，3=20nrad/s ，故e= 100sin20nt.【答案】 (1)e= 100sin20nt(2)86.6 V6 發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子是匝數(shù)為100,邊長(zhǎng)為 20 cm 的正方形線圈，將它置于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.05 T 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞著垂直于磁場(chǎng)方向的軸以3= 100nrad/s 的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)線圈平面跟磁場(chǎng)方向垂直時(shí)開(kāi)

13、始計(jì)時(shí)線圈和外電路的總電阻R=10Q.線圈從計(jì)時(shí)開(kāi)始，到轉(zhuǎn)過(guò)60 過(guò)程中通過(guò)線圈某一截面的電荷量為多少？【解析】 一E qE=nTT又1=R且1=t，所以，通過(guò)線圈某一截面的電荷量nnq=11= tRt=R如圖所示，一半徑為r= 10 cm 的圓形線圈共100 匝，在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=52T 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)冗r1當(dāng)t= 60s時(shí),e= 100s in(207tX6；)V=50 3 V=86.6 V.從中性面計(jì)時(shí)，轉(zhuǎn)過(guò) 60,如圖所示1=BAS=BS(1 cos60 ) = ?BSnBS100X0.05x0.2x0.22q=2R【答案】 1X102C2019-2020 年高中物理第五章交變電流5.1 交

14、變電流課堂 15 分鐘達(dá)標(biāo)練新人教版1.判斷圖中哪個(gè)是正弦式交變電流（）【解析】選 D。正弦式交變電流，首先應(yīng)該是交變電流，C 雖然形狀符合，但不是交變電流；B 雖然是交變電流，但不是正弦式交變電流。2.如圖所示，單匝矩形線圈的一半放在有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，中心軸線00 與磁場(chǎng)邊界重合， 線圈繞中心軸線按圖示方向（從上向下看逆時(shí)針?lè)较颍﹦蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)，t=0 時(shí)刻線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直，規(guī) 定電流方向沿 abed 為正方向，則圖中能表示線圈內(nèi)感應(yīng)電流隨時(shí)間變化規(guī)律的是（）【解題指南】解答本題應(yīng)明確以下兩點(diǎn)：（1）產(chǎn)生正弦式交變電流的條件。（2）線圈轉(zhuǎn)軸的位置對(duì)交變電流的影響。20【解析】選 Bo 在 0內(nèi)

15、，ab 一側(cè)的線圈在磁場(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。內(nèi)，ab 一側(cè)線圈在磁場(chǎng)外，而 dc 一側(cè)線圈又進(jìn)入磁場(chǎng)產(chǎn)生交變電流，電流方向?yàn)閐cba 且越來(lái)越小，以此類推可知i-t 圖像正確的為 B。3. （多選）一個(gè)矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的交流電動(dòng)勢(shì)e=220sin 100ntV，則下列判斷正確的是（）A. t=O 時(shí)，線圈位于中性面位置B. t=O 時(shí)，穿過(guò)線圈平面的磁通量最大C. t=0 時(shí)，線圈的有效切割速度方向垂直磁感線D. t=O 時(shí)，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)達(dá)到峰值【解析】選 A、B。因按正弦規(guī)律變化，故t=0 時(shí)線圈位于中性

16、面，A 正確；此時(shí)穿過(guò)線圈的磁通量最大，B 正確；t=0 時(shí)，線圈的有效切割速度方向與磁感線平行，不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，故C D錯(cuò)誤。4. （xx 鹽城高二檢測(cè)）如圖所示，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00勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。沿著 OO 觀察，線圈沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,線圈匝數(shù)為 n,邊長(zhǎng)為I，電阻為 R,轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為3。則當(dāng)線圈轉(zhuǎn)至圖示位置時(shí)（）bBCdCTA. 線圈中的感應(yīng)電流的方向?yàn)?abcdaB. 線圈中的感應(yīng)電流為C. 穿過(guò)線圈的磁通量為 Bl2D. 穿過(guò)線圈的磁通量的變化率為0【解析】選 B。圖示位置為垂直于中性面的位置，此時(shí)通過(guò)線圈的磁通量為零，但磁通量的變化 率最大，感應(yīng)電流也最大，則1=，由右手定則可判斷出線圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍dcba。5.如圖所示，矩形線圈 abcd 的匝數(shù)為 n=50,線圈 ab 的邊長(zhǎng)為I1=0.2m, bc 的邊長(zhǎng)為l2=0.25m,在磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B=0.4T 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞垂直于磁感線且通過(guò)線圈中線的OO 軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度3=100rad/s。試求