物理選修3-2自我小測(cè)第五章第一節(jié)交變電流含解析

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精自我小測(cè)一、選擇題(其中第1~5題為單項(xiàng)選擇題，第6～7題為多項(xiàng)選擇題)1．在交變電流產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)中，關(guān)于中性面，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是(）A．此時(shí)線圈垂直切割磁感線，感覺(jué)電流最大B．磁感線垂直于該時(shí)刻的線圈平面，所以磁通量最大，磁通量的變化率也最大C．線圈平面每次經(jīng)過(guò)中性面時(shí),感覺(jué)電流的方向必然會(huì)發(fā)生改變．線圈平面處于跟中性面垂直的地址時(shí)，磁通量的變化率為零，感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)、感覺(jué)電流均最大,電流方向不變2．交流發(fā)電機(jī)在工作時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為e＝Emsinωt，若將發(fā)電機(jī)的角速度提高一倍，同時(shí)將線框所圍面積減小一半,其他條件不變，則其電動(dòng)勢(shì)變?yōu)椋?/p>

）A．e′＝Emsin

t2

B．e′＝2Emsin

t2C．e′＝Emsin2ωt

D．e′＝

Em2

sin2ωt3．以下列圖為演示交變電流的裝置圖，關(guān)于這個(gè)實(shí)驗(yàn)，正確的說(shuō)法是( )學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精A．線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周,指針左右搖動(dòng)兩次B．圖示地址為中性面，線圈中無(wú)感覺(jué)電流C．圖示地址，ab邊的感覺(jué)電流方向?yàn)橛蒩→b．線圈平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，磁通量變化率為零4．一閉合矩形線圈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。經(jīng)過(guò)線圈的磁通量Φ隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是( )A．t1、t3時(shí)刻經(jīng)過(guò)線圈的磁通量變化率最大B．t1、t3時(shí)刻線圈中感覺(jué)電流方向改變C．t2、t4時(shí)刻線圈中磁通量最大．t2、t4時(shí)刻線圈中感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)最小5．如圖甲所示，單匝矩形線圈的一半放在有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，中心軸線OO′與磁場(chǎng)界線重合，線圈繞中心軸線按圖示方向（從上向下看逆時(shí)針?lè)较?勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，t＝0時(shí)刻線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直,學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精規(guī)定電流方向沿abcd為正方向，則圖乙中能表示線圈內(nèi)感覺(jué)電流隨時(shí)間變化規(guī)律的是（）甲乙6．一矩形線圈繞與勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直的中心軸旋轉(zhuǎn)，切割磁感線的兩邊經(jīng)過(guò)導(dǎo)體圓環(huán)外接電阻R，自圖示地址開(kāi)始以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則經(jīng)過(guò)R的電流(）A．大小和方向都不斷變化B．方向不變,大小不斷變化C．變化的規(guī)律i=ImsinωtD．變化的規(guī)律i=Imcosωt7．以下列圖,一單匝閉合線圈在勻強(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(guò)程中線框中產(chǎn)生的感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)的瞬市價(jià)為e=0.5sin（20t）V,由該表達(dá)式可推知以下哪些物理量（）學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精A．勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感覺(jué)強(qiáng)度B．線框的面積C．穿過(guò)線框的磁通量的最大值D．線框轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度二、非選擇題8．以下列圖，矩形線圈abcd的匝數(shù)為n=50，線圈ab的邊長(zhǎng)為l1=0。2m，bc的邊長(zhǎng)為l2=0。25m，在磁感覺(jué)強(qiáng)度為B=0.4T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞垂直于磁感線且經(jīng)過(guò)線圈中線的OO′軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω=1002rad/s，試求：(1)穿過(guò)線圈平面的最大磁通量Φm.(2)線圈在圖示地址(線圈平面與磁感線平行）時(shí),感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)e的大小。9．以下列圖，一邊長(zhǎng)為l的正方形線圈abcd繞對(duì)稱(chēng)軸OO′在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速為n＝120轉(zhuǎn)/分，若已知邊長(zhǎng)l＝20cm，匝數(shù)N＝20，磁感覺(jué)強(qiáng)度B＝0。2T，求：學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精(1)轉(zhuǎn)動(dòng)中的最大電動(dòng)勢(shì)及地址.2)從中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)的電動(dòng)勢(shì)瞬市價(jià)表達(dá)式。3）從圖示地址轉(zhuǎn)過(guò)90°過(guò)程中的平均電動(dòng)勢(shì)。參照答案1．剖析：在中性面時(shí),切割磁感線的兩邊的速度與磁感線平行，不切割磁感線，電動(dòng)勢(shì)、電流為零,選項(xiàng)A錯(cuò)誤；在中性面時(shí),不切割磁感線,磁通量的變化率為零,磁通量最大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤;線圈每經(jīng)過(guò)一次中性面,電流方向改變一次，選項(xiàng)C正確；在垂直于中性面時(shí)，兩邊切割磁感線的速度與磁感線垂直，磁通量變化率最大,E、i最大,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精答案：C2．剖析：交變電流的瞬市價(jià)表達(dá)式e＝Emsinωt，其中Em＝NBSω，當(dāng)ω加倍而S減半時(shí),Em不變，故C正確。答案:C3．剖析：線圈在磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在電路中產(chǎn)生周期性變化的交變電流,線圈經(jīng)過(guò)中性面時(shí)電流改變方向,線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周，有兩次經(jīng)過(guò)中性面，電流方向改變兩次,指針左右搖動(dòng)一次，故A錯(cuò)；線圈平面垂直于磁感線的地址稱(chēng)為中性面，顯然圖示地址不是中性面,所以B也不對(duì)；線圈處于圖示地址時(shí)，ab邊向右運(yùn)動(dòng)，由右手定則，ab邊的感覺(jué)電流方向?yàn)橛蒩→b；線圈平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，ab、cd邊垂直切割磁感線，線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)最大，也可以這樣認(rèn)為，線圈處于豎直地址時(shí)，磁通量為零，但磁通量的變化率最大。答案：C4．剖析：t1、t3時(shí)刻經(jīng)過(guò)線圈的磁通量Φ最大,磁通量變化率＝0，此時(shí)感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)、感覺(jué)電流為零，線圈中感覺(jué)電流方向改變，

t錯(cuò)誤，B正確；t2、t4時(shí)刻線圈中磁通量為零，磁通量的變化率最大,即感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)最大，C、D錯(cuò)誤。答案:B5．剖析：在0～T內(nèi)，ab一側(cè)的線框在磁場(chǎng)中繞OO′轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)4學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精生正弦交流電，電流方向由楞次定律判斷為dcba且越來(lái)越大。T～T42內(nèi),ab一側(cè)線框在磁場(chǎng)外，而dc一側(cè)線框又進(jìn)入磁場(chǎng)產(chǎn)生交流電，電流方向?yàn)閐cba且越來(lái)越小，以此類(lèi)推，可知it圖象正確的為B。答案:B6．剖析：線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生正弦式交變電流，和電阻R構(gòu)成閉合回路，電流的大小、方向均發(fā)生變化，應(yīng)選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤。由于線圈開(kāi)始時(shí)位于垂直于中性面的平面,所以i=Imcosωt，應(yīng)選項(xiàng)D正確，C錯(cuò)誤。答案:AD7．剖析：依照正弦式交變電流的表達(dá)式:e=BSωsinωt，可得ω=20rad/s，而磁通量的最大值的大小的表達(dá)式為Φ=BS,所以可以依照BSω=0。5求出磁通量的最大值。答案：CD8．剖析：(1）穿過(guò)線圈平面的最大磁通量Φm＝BS＝Bl1l2＝0.4×0。2×250。Wb＝0。02Wb(2）線圈在圖示地址時(shí)電動(dòng)勢(shì)達(dá)到最大值，此時(shí)感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)的值為Em＝nBSω＝nBl1l2ω＝50×0。4×0.2×0.25×2100V＝1002V答案：(1)0.02Wb（2）1002V學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精9．剖析：（1)當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到與磁場(chǎng)平行時(shí)，ab、cd兩邊均垂直切割磁感線，這時(shí)線圈中產(chǎn)生的感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)最大2π×2V2