5.1交变电流-2021-2022学年高二物理课后强化作业（人教版选修3-2）

5.1 交变电流 一、选择题 1.如图所示的各图象中表示交变电流的是(　　) 2.一线圈在匀强磁场中匀速转动，在如图所示位置时( ) A.穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最小 B.穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最大 C.穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最大 D.穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最小 3.某线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动，产生交变电流的图象如图所示，由图中信息可以判断(　 　) A.在A和C时刻线圈处于中性面位置 B.在B和D时刻穿过线圈的磁通量为零 C.从O时刻到D时刻线圈转过的角度为2π D.若从O时刻到B时刻历时0.02 s，则交变电流的频率为50 Hz 4.(多选)如图所示为演示交变电流产生的装置图，关于这个实验，下列说法正确的是　 　) A.线圈每转动一周，指针左右各摆动一次 B.图示位置为中性面，线圈中无感应电流 C.线圈逆时针转动到图示位置ab边的感应电流方向为a→b D.线圈平面与磁场方向平行时，磁通量变化率为零 5．面积为S的线圈绕其对称轴或中心轴在匀强磁场B中以角速度ω匀速转动，从图中位置开始计时，能产生正弦式交变电动势e＝BSωsin ωt的是(　　) 6．如图甲所示，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ω转动．当从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈中产生的交变电流按照图乙所示的余弦规律变化，则在t＝时刻(　　) A．线圈中的电流最大 B．穿过线圈的磁通量为零 C．线圈所受的安培力最大 D．线圈中的电流为零 7.如图所示，有一矩形线圈abcd，已知ab边长为l1，bc边长为l2，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO′轴以角速度ω从图示位置开始匀速转动，则t时刻线圈中的感应电动势为(　 　) A.0.5Bl1l2ωsin ωt B.0.5Bl1l2ωcos ωt C.Bl1l2ωsin ωt D.Bl1l2ωcos ωt 8.(多选)如图所示，abcd为一边长为L、匝数为N的正方形闭合线圈，绕对称轴OO′匀速转动，角速度为ω.空间中只有OO′左侧存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B.若闭合线圈的总电阻为R，则(　 　) A.线圈中电动势的最大值为NBL2ω B.线圈中电动势的最大值为NBL2ω C.在线圈转动一圈的过程中，线圈中有一半时间没有电流 D.当线圈转到图中所处的位置时，穿过线圈的磁通量为BL2 9.如图所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中分别绕垂直于磁场方向的轴P1和P2以相同的角速度匀速转动，当线圈平面转到与磁场方向平行时(　A　) A.线圈绕P1转动时产生的感应电流等于绕P2转动时产生的感应电流 B.线圈绕P1转动时产生的感应电动势小于绕P2转动时产生的感应电动势 C.线圈绕P1和P2转动时产生的感应电流的方向相同，都是a→b→c→d D.线圈绕P1转动时dc边受到的安培力大于绕P2转动时dc边受到的安培力 10.矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时，产生的感应电动势最大值为50 V，那么该线圈由图示位置转过30°，线圈中的感应电动势大小为( ) A.50 V B.25 V C.25 V D.10 V 11．如图甲所示，一矩形线圈abcd放置在匀强磁场中，并绕过ad、bc中点的轴OO′以角速度ω逆时针匀速转动，若以线圈平面与磁场夹角θ＝45°时(如图乙)为计时起点，并规定当电流自a流向b时电流方向为正，则选项图中正确的是(　　) 12．矩形线圈abcd在如图所示的磁场中以恒定的角速度ω绕ab边转动，磁场方向垂直纸面向里，其中ab边左侧磁场的磁感应强度大小是右侧磁场的2倍．在t＝0时刻线圈平面与纸面重合，且cd边正在向纸外转动．规定图示箭头方向为电流正方向，则线圈中电流随时间变化的关系图线应是(　　) 二、非选择题 13.如图所示为演示用的手摇发电机模型，匀强磁场磁感应强度B=0.5 T，线圈匝数n=50，每匝线圈面积0.48 m2，转速150 r/min，在匀速转动过程中，从图示位置开始计时. (1)写出交变感应电动势瞬时值的表达式. (2)画出et图线. 14.一圆形线圈，面积是0.05 m2，共100匝，线圈电阻r=2 Ω，外接电阻R=8 Ω，线圈在磁感应强度B= T的匀强磁场中以n=300 r/min的转速绕垂直于磁感线的轴匀速转动，如图所示，若从中性面开始计时，求: (1)线圈中感应电动势的瞬时值表达式； (2)线圈从开始计时经s时线圈中由此得到的感应电流的瞬时值； (3)外电路R两端电压瞬时值的表达式. 15．有一个正方形线框的线圈匝数为10匝，边长为20 cm，线框总电阻为1 Ω，线框绕OO′轴以10π rad/s的角速度匀速转动，如图所示，垂直于线框平面