2019年秋人教版物理选修3-2同步含解析练习：5.1交变电流

《2019年秋人教版物理选修3-2同步含解析练习：5.1交变电流》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019年秋人教版物理选修3-2同步含解析练习：5.1交变电流（5页珍藏版）》请在七七文库上搜索。

1、A 级 抓基础1.（多选）下列各图中，线圈中能产生交流电的有（ ）A B C D 答案：BCD2.一个矩形线圈，在匀强磁场中绕一个垂直磁场方向的固定轴匀速转动，当线圈处于如图所示位置时，它的（ ）A.磁通量最大，磁通量变化率最大，感应电动势最大B.磁通量最小，磁通量变化率最大，感应电动势最大C.磁通量最大，磁通量变化率最小，感应电动势最小D.磁通量最小，磁通量变化率最小，感应电动势最小解析：线圈处于题图所示位置时，它与磁感线平行，磁通量为零，磁通量变化率最大，感应电动势最大，选项 A、C 、D 错误，B 正确.答案：B3.矩形线圈在磁场中匀速转动时，产生的感应电动势最大值为 50 V，那么该线

2、圈由右图所示位置转过 30，线圈中的感应电动势大小为（ ）A.50 V B.25 V3C.25 V D.10 V解析：由题给条件知，交变电流瞬时值表达式为 e50cos t50cos ，当 30时，e25 V，B 对.3答案：B4.（多选）如图所示，一单匝闭合线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴 OO匀速转动，转动过程中线框中产生的感应电动势的瞬时值表达式为 e0.5sin（20t）V，由该表达式可推知以下哪些物理量（ ）A.匀强磁场的磁感应强度B.线框的面积C.穿过线框的磁通量的最大值D.线框转动的角速度解析：根据正弦式交变电流的感应电动势的瞬时值表达式：eBSsin t，可得20 rad/

3、s，而穿过线框的磁通量的最大值为 mBS，所以可以根据 BS0.5 V 求出磁通量的最大值 m0.025 Wb，无法求出匀强磁场的磁感应强度和线框的面积，故 C、D 正确.答案：CD5.一矩形线圈在匀强磁场中转动产生的交变电动势为 e10 sin 20t V，则下列说法2正确的是（ ）A.t0 时，线圈位于中性面B.t0 时，穿过线圈的磁通量为零C.t0 时，导线切割磁感线的有效速度最大D.t0.4 s 时，电动势第一次出现最大值解析：由电动势 e10 sin 20t V 知，计时从线圈位于中性面时开始，所以 t0 时，2线圈位于中性面，磁通量最大，但此时导线线速度方向与磁感线平行，切割磁感线

4、的有效速度为零，A 正确，B、C 错误 .当 t0.4 s 时，e10 sin（200.4） V0，D 错误.2答案：AB 级 提能力6.有一单匝闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，在转动过程中，线圈中的最大磁通量为 m，最大感应电动势为 Em，下列说法中正确的是（ ）A.当磁通量为零时，感应电动势也为零B.当磁通量减小时，感应电动势也减小C.当磁通量等于 0.5m 时，感应电动势为 0.5EmD.角速度 Emm解析：由正弦式交变电流的产生原理可知，感应电动势与磁通量的变化率有关，与磁通量的大小无关.磁通量最大时，感应电动势为零；而磁通量为零时，感应电动势最大且EmBS m，故选

5、项 D 正确.答案：D7.矩形线圈 abcd 在匀强磁场中逆时针匀速转动时，线圈中产生如下图所示的交流电，设沿 abc da 方向为电流正方向，则对应 t1 时刻线圈位置为（ ）解析：由题图知在 t1时刻线圈获得最大正向电流，电流方向为 abcda，又线圈为逆时针转动，故只有 B 图符合电流方向为 abc da 且最大.答案：B8.（多选）如图所示，一矩形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴 OO以恒定的角速度 转动，从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，则在 0 这段时间内（ 2）A.线圈中的感应电流一直在减小B.线圈中的感应电流先增大后减小C.穿过线圈的磁通量一直在减小D.穿过线圈的磁

6、通量的变化率一直在减小解析：题图位置线圈平面与磁场平行，感应电流最大，因为 ，在 0 时间内2 T4 2线圈转过 个周期，感应电流从最大值减小为零，穿过线圈的磁通量逐渐增大，穿过线圈的14磁通量的变化率一直在减小，故 A、D 正确，B、C 错误.答案：AD9.一个 100 匝的矩形线圈，其面积为 200 cm2、电阻为 10 ，与外电阻 R90 相接后，它在匀强磁场中转动所产生的感应电流随时间变化的图象如图所示，求线圈所在处匀强磁场的磁感应强度的大小.解析：设匀强磁场的磁感应强度大小为 B，感应电动势的峰值 EmNBSNBS ，2T由闭合电路欧姆定律得 Im ，由此可得EmR rB ，（R r

7、）TIm2NS由题图知 Im 102 A，T0.10 s，由题意可得 S200 cm 20.02 m 2，Rr90 10 100 ，N100，把上述条件代入 B ，（R r）TIm2NS得 B0.025 T.10.矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴转动，线圈共 100 匝，转速为 10r/min，在转动过程中穿过线圈的磁通量的最大值为 0.03 Wb，则线圈平面转到与磁感线平行时，感应电动势为多少？当线圈平面与中性面夹角为 时，感应电动势为多少？3解析：由题意知 m0.03 Wb，2n2 rad/s rad/s.10 160 13线圈转至与磁感线平行时，感应电动势最大，故Em NBSN m1000.03 V1 V，13瞬时值表达式 eE msin tsin t V.13当 t 时，esin V V.3 3 32