3.1 交变电流 基础+能力-2021-2022学年高二物理课后四维同步练（2019人教版选择性必修第二册）

第三章 第一节 交变电流 基础+能力 一、基础题 1.(2022·全国·高二专题练习)如图所示为演示交变电流产生过程的装置图,关于这个实验,正确的说法是( ) A.线圈从任意位置转180°的过程,穿过线圈的磁通量变化量一定为零 B.图示线圈所处位置为中性面,线圈中无感应电流 C.图示位置ab边中的感应电流方向为a→b D.线圈平面与磁场方向平行时,磁通量变化率为零 【答案】C 【详解】 A.磁通量是标量,但有正负,若从一个面穿入为正,则从该面穿出为负,线圈从中性面位置转180°的过程,穿过线圈的磁通量变化量不为零,A错误; B.图示位置线圈与磁场平行,磁通量为零,是中性面的垂面位置,线圈中感应电流最大,B错误; C.由右手定则可判断图示位置ab边中的感应电流方向为a→b,C正确; D.线圈平面与磁场方向平行时,磁通量为零,磁通量变化率最大,D错误。 故选C。 2.(2022·全国·高二专题练习)图示为交流发电机模型的示意图。位于磁场中的矩形导线框abcd可绕过其对称轴的轴线(图中虚线)转动。已知在t=0时刻,线框的平面与磁场方向垂直(即图示位置),并从此位置开始以恒定的角速度绕转轴沿逆时针方向转动。若规定通过电阻的电流从e到f为正,则下列i﹣t图象正确的是( ) A. B. C. D. 【答案】C 【详解】 线圈在t=0时刻,线圈处于中性面位置,此时产生的感应电动势为零,形成的感应电流为零,根据楞次定律和安培定则可知在前时间内,形成的电流由a指向b,故流过电阻的电流由f到e,与规定的正方向相反。 故选C。 3.(2021·浙江·高三专题练习)如图所示,是交流发电机的示意图,某时刻,线圈的AB边连在金属滑环K上,CD边连在滑环L上,导体做的两个电刷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。下列说法正确的是( ) A.图示位置磁通量为零 B.图示位置,电流表的示数为零 C.从图示位置开始,再过,电流方向将发生变化 D.用铝框做线圈骨架,电磁阻尼效果好 【答案】D 【详解】 A.图示位置是中性面,磁通量最大,故A错误; B.图示位置,磁通量为最大,磁通量变化率最小,电流表读的是有效值,电流表的示数不为零,故B错误; C.从图示位置开始,再过,电流方向将发生变化,故C错误; D.铝框的电阻小,涡流强,所以用铝框做线圈骨架,电磁阻尼效果好,故D正确。 故选D。 4.(2021·全国·高二专题练习)一个闭合矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动,产生的感应电动势如图所示。下列判断正确的是( ) A.t=0.01 s时刻,线圈平面处于中性面位置 B.t=0.02 s时刻,线圈平面与磁感线平行 C.t=0.01 s时刻,通过线圈平面的磁通量为零 D.1 s内电流的方向变化50次 【答案】A 【详解】 ABC.由题图可知t=0.01 s和t=0.02 s时,感应电流为零,则感应电动势为零,磁通量最大,线圈平面处于中性面位置,B C错误A正确; D.由于正弦式交变电流在一个周期内电流方向变化两次,而该交变电流的周期为0.02 s,则1 s内电流的方向变化100次,D错误。 故选A。 5.(2022·广东肇庆·高二期末)如图甲所示是目前市面上流行的手摇手机充电器,它体型小,携带方便,可以在紧急状态下给手机临时充电。若某人摇动手柄给手机充电时,其内部线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动,当线圈转到图乙所示位置时,下列说法正确的是( ) A.线圈中无电流 B.电流方向将发生改变 C.线圈中的电流最大 D.穿过线圈磁通量的变化率为0 【答案】C 【详解】 AC.当线圈绕垂直于磁感线的轴匀速转动时,产生正弦式交流电。当线圈转到图乙所示位置时,线圈中电流最大,A错误,C正确; B.线圈转到中性面时,电流方向发生改变,B错误; D.图乙所示位置为中性面的垂面,磁通量为零,但穿过线圈磁通量的变化率最大,D错误; 故选C。 6.(2021·四川·攀枝花市第三高级中学校高二期末)如图是交流发电机的示意图,线圈边连接在金属滑环上,边连接在金属滑环上,左右两个导体电刷分别压在滑环、上,线圈转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路的连接。若线圈绕转轴顺时针匀速转动,取从左向右通过电流表为电流正方向,从图示位置开始计时,下列图中能正确表示电流表中电流随时间变化关系的是( ) A. B. C. D. 【答案】A 【详解】 图示位置线圈中通过的磁通量最大,线圈平面处于中性面,感应电流为零;线圈顺时针转动,在线圈中产生感应电流的方向是从a到b,通过电流表的电流,从右到左,为负方向,故A正确,BCD错误。 故选A。 7.(2021·安徽省舒城中学高一阶段练习)如图所示的四个装置中,与发电机工作原理相同的是( ) A. B. C. D. 【