3.2（习题）交变电流的产生-【上好课】2021-2022学年高二物理同步备课系列（鲁科版2019选择性必修第二册）

3.2　交变电流的产生 1. (多选)如图，线圈中能产生交变电流的是(　　) 2.(多选)矩形线框绕垂直于匀强磁场且在线框平面内的轴匀速转动时产生了交变电流，下列说法中正确的是(　　) A．当线框位于中性面时，线框中的感应电动势最大 B．当穿过线框的磁通量为0时，线框中的感应电动势也为0 C．每当线框经过中性面时，感应电流的方向就改变一次 D．线框经过中性面时，各边切割磁感线的速度为0 3.如图所示，在水平向右的匀强磁场中，一线框绕垂直于磁感线的轴匀速转动，线框通过电刷、圆环、导线等与定值电阻组成闭合回路。t1、t2时刻线框分别转到图甲、乙所示的位置，下列说法正确的是(　　) A．t1时刻穿过线框的磁通量最大 B．t1时刻电阻中的电流最大，方向从右向左 C．t2时刻穿过线框的磁通量变化最快 D．t2时刻电阻中的电流最大，方向从右向左 4.(多选)某发电机的原理简图如图所示，线圈按图示方向匀速转动。以下说法正确的是(　　) A.线圈经过图示位置时穿过线圈的磁通量为零，磁通量的变化率为零 B．线圈从图示位置转过90°后，小灯泡中的电流方向发生变化 C．线圈转动两周，电流的方向改变2次 D．线圈转动两周，电流的方向改变4次 5.一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时，产生的交变电动势的图像如图所示，则(　　) A．交流电的频率是4π Hz B．当t＝0时，线圈平面与磁感线垂直，磁通量最大 C．当t＝π s时，e有最大值 D．当t＝π s时，e＝－10 V，e最小，磁通量变化率最小 6.旋转电枢式交流发电机的感应电动势e＝Emsinωt，如将电枢的线圈匝数增加一倍，电枢的转速也增加一倍，其他条件不变，感应电动势的表达式将变为(　　) A．e＝2Emsin2ωt B．e＝2Emsin4ωt C．e＝4Emsin2ωt D．e＝4Emsin4ωt 7.图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，线圈的两端经集流环和电刷与电阻R＝10 Ω连接，与电阻R并联的交流电压表为理想电表，示数是10 V，图乙是穿过矩形线圈的磁通量Φ随时间t变化的图像，则下列说法正确的是(　　) A.电阻R的电功率为20 W B．0.02 s时R两端的电压瞬时值为零 C．R两端的电压随时间变化的规律是u＝14.1cos100πt(V) D．通过R的电流随时间变化的规律是i＝cos 50πt(A) 8.交流发电机发电示意图如图所示，线圈转动过程中，下列说法正确的是(　　) A．转到图甲位置时，通过线圈的磁通量变化率最大 B．转到图乙位置时，线圈中产生的感应电动势为零 C．转到图丙位置时，线圈中产生的感应电流最大 D．转到图丁位置时，AB边感应电流方向为A→B 9.如图是某交流发电机产生的感应电动势与时间的关系图像。如果其他条件不变，仅使线圈的转速变为原来的二倍，则交流电动势的最大值和周期分别变为(　　) A.400 V，0.02 s　　　　　B．200 V，0.02 s C．400 V，0.08 s D．200 V，0.08 s 10.一手摇交流发电机线圈在匀强磁场中匀速转动。转轴位于线圈平面内，并与磁场方向垂直。产生的交变电流i随时间t变化关系如图所示，则(　　) A．该交变电流频率是0.4 Hz B．该交变电流有效值是0.8 A C．t＝0.1 s时，穿过线圈平面的磁通量最小 D．该交变电流瞬时值表达式是i＝0.8sin5πt 11．线圈的匝数为100匝，在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图所示。下列结论正确的是(　　) A.在t＝0 s和t＝0.2 s时，线圈平面和磁场垂直，电动势最大 B．在t＝0.1 s和t＝0.3 s时，线圈平面和磁场垂直，电动势为零 C．在t＝0.2 s和t＝0.4 s时电流改变方向 D．在t＝0.1 s和t＝0.3 s时，线圈切割磁感线的有效速率最大 12.如图甲所示，单匝矩形线圈的一半放在具有理想边界的匀强磁场中，线圈轴线OO′与磁场边界重合。线圈按图示方向匀速转动。若从图示位置开始计时，并规定电流方向沿a→b→c→d→a为正方向，则线圈内感应电流随时间变化的图像是图乙中的(　　) 13．如图所示，线圈的面积是0.05 m2，共100匝；线圈的电阻r＝1 Ω，外接电阻R＝24 Ω。匀强磁场的磁感应强度为 T，当线圈以10 πrad/s的角速度匀速转动时，若从线圈平面与磁感线平行时开始计时，感应电动势的瞬时值表达式为e＝______________(V)，电路中电流表的示数为__________ A。 14.有一个正方形线圈的匝数为10匝，边长为20 cm，线圈总电阻为1 Ω，线圈绕OO′轴以10π rad/s的角速度匀速