2.1 认识交变电流 （备作业）-【上好课】2020-2021学年高二物理同步备课系列（粤教版选修3-2）

2.1认识交变电流（解析版） 1. 关于交变电流和直流电流的说法中正确的是（ ） A.如果电流大小随时间做周期性变化，则一定是交变电流 B.直流电流的大小和方向一定不变 C.交变电流一定是按正弦规律变化的 D.交变电流的最大特征就是电流的方向随时间做周期性的变化 【答案】D 【详解】 直流电的特征是电流的方向不变，电流的大小可以改变。交变电流的特征是电流的方向随时间改变。交变电流有多种形式，正弦式交流电只是交变电流中最基本、最简单的一种。D选项符合题意。故答案为：D。直流电指的是方向保持不变的电流，交流电指的是方向随时间做周期性的变化的电流，属于基础题型。 2.下列图象中不属于交变电流的是(　　) 【答案】D　 【详解】 选本题考查交变电流的定义。A、B、C中电动势e的方向均发生了变化，故它们属于交变电流，但不是正弦式交变电流，D中的方向未变化，故是直流。 3.关于线圈在匀强磁场中转动时产生的交变电流,以下说法中正确的是(　　) A.线圈平面每经过中性面一次,感应电流方向就改变一次,感应电动势方向不变 B.线圈每转动一周,感应电流方向就改变一次 C.线圈平面每经过中性面一次,感应电动势和感应电流的方向都要改变一次 D.线圈每转动一周,感应电动势和感应电流的方向都要改变一次 【答案】C 【详解】 　线圈转至中性面时,线圈平面垂直于磁感线,磁通量最大,但磁通量的变化率、感应电动势、感应电流均为零,电流方向恰好发生变化,因此,线圈在匀强磁场中转动产生交变电流时,每经过中性面一次,感应电动势和感应电流的方向都要改变一次,线圈每转动一周,两次经过中性面,感应电动势和感应电流的方向都改变两次,只有C正确。 4．如图所示为演示交变电流产生的装置图，关于这个实验，说法正确的是(　　) 图 A．线圈每转动一周，指针左右摆动两次 B．图示位置为中性面，线圈中无感应电流 C．图示位置，ab边的感应电流方向为由a→b D．线圈平面与磁场方向平行时，磁通量变化率为零 【答案】C 【详解】 　线圈在磁场中匀速转动时，在电路中产生周期性变化的交变电流，线圈经过中性面时电流改变方向，线圈每转动一周，有两次通过中性面，电流方向改变两次，指针左右摆动一次，故A错；线圈平面垂直于磁感线的位置称为中性面，显然图示位置不是中性面，所以B也不对；线圈处于图示位置时，ab边向右运动，由右手定则，ab边的感应电流方向由a→b，故C正确；线圈平面与磁场方向平行时，ab、cd边垂直切割磁感线，线圈产生的电动势最大，也可以这样认为：线圈处于竖直位置时，磁通量为零，但磁通量的变化率最大。 5. 交流发电机的线圈转到中性面位置时，下列说法中正确的是(　　) A．电流将改变方向 B．磁场方向和线圈平面平行 C．穿过线圈的磁通量最大 D．线圈产生的感应电动势最大 【答案】AC 【详解】 线圈平面每经过中性面一次，感应电流与感应电动势方向均改变一次，故A正确；中性面位置，磁感线与线圈平面垂直，磁通量最大，故B错误；由B分析知，C正确；磁通量最大，磁通量变化率为零，故感应电动势为零，故D错误． 6.如图所示为交流发电机示意图，线圈的AB边连在金属滑环K上，CD边连在金属滑环L上，两个电刷E、F分别压在两个滑环上，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路的连接。关于其工作原理，下列分析正确的是(　　) A．当线圈平面转到中性面的瞬间，穿过线圈的磁通量最大 B．当线圈平面转到中性面的瞬间，线圈中的感应电流最大 C．当线圈平面转到跟中性面垂直的瞬间，穿过线圈的磁通量最小 D．当线圈平面转到跟中性面垂直的瞬间，线圈中的感应电流最小 【答案】AC 【详解】 当线圈平面转到中性面的瞬间，穿过线圈的磁通量最大，磁通量变化率为零，感应电动势为零，线圈中的感应电流为零，故选项A正确，B错误；当线圈平面转到跟中性面垂直的瞬间，穿过线圈的磁通量最小，磁通量变化率最大，感应电动势最大，线圈中的感应电流最大，选项C正确，D错误。 7．如图甲所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中逆时针匀速转动时，线圈中产生的交变电流如图乙所示，设沿abcda方向为电流正方向，则下列说法正确的是(　　) 图甲 图乙 A．乙图中t1～t2时间段对应甲图中Ⅰ至Ⅱ图的过程 B．乙图中t2～t3时间段对应甲图中Ⅲ至Ⅳ图的过程 C．乙图中t4时刻对应甲图中的Ⅳ图 D．若乙图中t4处是0.02 s，则1 s内电流的方向改变50次 【答案】B 【详解】 由图乙可知，零时刻线圈处于中性面，由于沿abcda是电流正方向，由楞次定律可以判断图乙中零时刻对应的是图甲的Ⅰ，再根据法拉第电磁感应定律，可以得到t1～t2时间段对应的是Ⅱ到Ⅲ图的过程，t2～t3时间段对应的是Ⅲ到Ⅳ的过程，所以A选项错误、B选项对；同理可以判断，图乙中的t