专题03 交变电流-2021-2022学年高二物理期中考试好题汇编（新人教版选择性必修2）

专题03交变电流 一、单选题 1. 一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，当线圈通过中性面时 A. 线圈平面与磁感线方向平行 B. 通过线圈的磁通量达到最大值 C. 通过线圈的磁通量变化率达到最大值 D. 线圈中的感应电动势达到最大值 【答案】B 【解析】 中性面是通过线圈的磁通量最大的位置，也是磁通量变化率为零的位置，即在该位置通过线圈的磁通量最大，线圈中的感应电动势为零，无感应电流，B正确。 2. 如图所示，在水平匀强磁场中，一由粗细均匀的金属丝绕制成的矩形线圈绕 轴匀速转动，若要使线圈中的电流峰值减半，不可行的方法是      A. 只将线圈的转速减半 B. 只将线圈的匝数减半 C. 只将匀强磁场的磁感应强度减半 D. 只将线圈的边长减半 【答案】B 【解析】由，，，得，故A、可行； 线圈电阻与匝数有关，当匝数减半时电阻也随之减半，则不变，故B不可行； 当边长减半时，面积减为原来的，而电阻减为原来的，故D可行。 3. 如图所示为演示交变电流产生的装置，关于这个实验，正确的说法是 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. 图示位置边的感应电流方向为 D. 线圈平面与磁场方向平行时，磁通量变化率为零 【答案】C 【解析】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； 线圈处于图示位置时，线圈平面与磁感线平行，感应电流最大，边向右运动，由右手定则得，边的感应电流方向为，故B错，对； 线圈平面与磁感线平行时，磁通量的变化率最大，不为零，故D错。 4. 如图所示，哪种情况线圈中不能产生交变电流 A. B. C. D. 【答案】A 【解析】B、、图中的线圈转动时，线圈中的磁通量发生周期性变化，线圈产生的感应电流大小、方向也发生周期性变化，即产生交变电流，不符合题意； 图中线圈的磁通量不发生变化，不会产生交变电流，符合题意。 5. 一矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动，线圈中的感应电动势随时间变化的规律如图所示，下列说法中正确的是     A. 时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大 B. 时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大 C. 时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大 D. 每当变换方向时，线圈的感应电动势都为最大 【答案】A 【解析】、时刻感应电动势为零，磁通量的变化率为零，故通过线圈的磁通量最大，线圈通过中性面，选项A正确，C错误； 、时刻感应电动势最大，磁通量的变化率最大，通过线圈的磁通量为零，线圈平面与中性面垂直，选项B、D错误。 6. 如图所示，匝正方形闭合金属线圈边长为，线圈处于磁感应强度大小为的匀强磁场中，绕着与磁场垂直且与线圈共面的轴以角速度匀速转动，边距轴。线圈中感应电动势的有效值为 A. B. C. D. 【答案】B 【解析】解：线圈转动产生的感应电动势的最大值与转轴位置对最大感应电动势无影响，故，故有效值，故ACD错误，B正确； 故选：。 线圈在绕垂直于磁场的转轴转动过程中产生的感应电动势的最大值为，最大值与转轴的位置无关，根据正弦式交变电流最大值和有效值间的关系即可求得有效值。 本题主要考查了线圈转动产生正弦式交变电压的最大值及与有效值间的关系即可判断。 7. 如图甲所示为发电机的构造示意图，产生的电动势随时间变化的图像如图乙所示．发电机线圈的内阻为，外接电阻的阻值为，下列说法正确的是    A. 电压表示数为 B. 电流表示数为 C. 时，穿过线圈的磁通量最大 D. 电流方向每秒变化次 【答案】B 【解析】交流电的电压有效值为，则电流的有效值为，则电流表示数为，B正确； 电压表示数为，A错误；  时，感应电动势最大，此时穿过线圈的磁通量为零，C错误； 交流电的频率为，则电流方向每秒变化次，D错误． 8. 在同一匀强磁场中，两个匝数相同的正方形金属线圈按图甲的方式分别以不同的转速绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势随时间变化的图像如图乙中曲线、所示，则下列说法正确的是     A. 时刻，两线圈均处于垂直于中性面的位置 B. 、对应的两线圈转速之比为 C. 、对应的两线圈面积之比为 D. 若只改变两线圈的形状面积、匝数不变，则两线圈产生的感应电动势有效值之比一定改变 【答案】C 【解析】在时刻，感应电动势为零，此时线圈处在中性面位置，故A错误； 由图可知，的周期为，的周期为，则由可知，角速度之比，转速之比，故B错误； 由图可知，的感应电动势最大值为，的感应电动势最大值为，根据可知，故C正确； 根据可知，只改变线圈的形状，两线圈产生的感应电动势有效值不会发生变化，有效值之比也不会发生变化，故D