第三章第1节 交变电流-【学霸黑白题·黑题】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第二册（教科版）

第三章 交流电 第1节交变电流 黑题应用提优练 限时：40min 1.矩形线框绕垂直于匀强磁场且在线框平面 的轴匀速转动时产生了交变电流，下列说 法正确的是 ( A.当线框位于中性面时，线框的磁通量最大， 磁通量变化最快 丙 B.线框经过中性面时，各边切割磁感线的速 A.在图甲位置时，线圈中的磁通量最大，感应 度为零 电流为零 C.当穿过线框的磁通量为零时，线框中的感 B.从图乙位置开始计时，线圈中电流i随时间 应电动势也为零 t变化的关系式为i=I sin ot D.线框绕轴每转动一周，感应电流方向就改 C.在图丙位置时，线圈中的磁通量最大，磁通 变一次 量的变化率也最大 2.(2022·黑龙江宾县二中质检)下列各情况 D.在图丁位置时，感应电动势最大，cd边电流 中，线圈都以角速度ω绕图中的转动轴匀速 方向为c→d 转动，磁场均为匀强磁场，其中不能产生正 4.（2022·安徽安庆二中质检)某交流发电机的 (余)弦式交变电流的是 ( 线圈在匀强磁场中匀速转动时，磁通量Φ随 时间t变化的规律如图所示，则下列说法正确 的是 A.1s内线圈中电流方向 4g中W 0.4 人 改变50次 0.02 B.t=0时，线圈平面与中 0.0 性面重合 -0.4 C.t=0.01s时，磁通量变化率的绝对值为 40πWb/s 3.(2021·广东广州二中期末)如图所示，甲→ D.t=0.015s时，线圈中的感应电流最大 乙→丙→丁→甲过程是交流发电机发电的示 5.如图所示，矩形线圈abcd在S(少 意图，线圈的ab边连在金属滑环K上，cd边 匀强磁场中可以分别绕垂直 连在金属滑环L上，用导体制成的两个电刷分 于磁场方向的轴P,和P2以 别压在两个滑环上，线圈在匀速转动时可以 相同的角速度匀速转动，当 通过滑环和电刷保持与外电路连接.已知线圈 线圈平面转到与磁场方向平行时 转动的角速度为ω，转动过程中电路中的最大 A.线圈绕P,转动时的电流等于绕P2转动时 电流为I·下列选项正确的是 的电流 选择性必修第二册：JK黑白题60 B.线圈绕P,转动时的电动势小于绕P,转动 场（磁场具有理想边界），如图所示.设abeda 时的电动势 方向为感应电流的正方向.从图示位置开始一 C.线圈绕P,和P,转动时电流的方向相同， 个周期内线圈感应电流随时间变化的图像 都是a→bcd 中，正确的是 D.线圈绕P,转动时dc边受到的安培力大于 绕P,转动时d边受到的安培力 6.(多选)一只矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于 磁感线的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随 时间变化的图像如图甲所示，则下列说法正 确的是 A.t=0时刻，线圈平面位于中性面位置 B.t=0.01s时刻，磁通量的变化率达到最大 C.t=0.02s时刻，交流电动势达到最大 D.该线圈相应产生的交流电动势的图像如图 压轴挑战 乙所示 9.如图所示，一半径为r=10cm的圆形线圈共 7.为了研究交流电 的产生过程，小张 100匝，在磁感应强度B=。T的匀强磁场 同学设计了如下 中，绕垂直于磁场方向的中心轴线O0以n= 实验构思方案：第 600r/min的转速匀速转动，当线圈转至中 次将单匝矩形线圈放在匀强磁场中，线圈 性面位置时开始计时： 绕转轴O0,按图示方向匀速转动(ab向纸 (1)写出线圈内所产生的感应电动势的瞬时 外，cd向纸内)，并从图甲所示位置开始计时， 值表达式， 此时产生的交流电如图乙所示第二次他仅将 求1=0s时线圈所产生的感应电动 转轴移至αb边上，第三次他仅将转轴右侧的 磁场去掉，关于后两次的电流图像，下列说 瞬时值， 法正确的是 (3)求从1=0到1=60时间内线圈所产生 的感应电动势的平均值 A.第二次是a图 B.第二次是c图 C.第三次是b图 D.第三次是d图 8.(2022·江苏泗阳中学质检)矩形线圈绕垂直 于匀强磁场的轴匀速转动.若轴线右侧没有磁 第三章黑白题61能为0n= 0= mvoR 由题知，从ab边进人磁场开始，在竖直方向线框做匀速运动：dc边 R+r 2(R+)故C正确：整个过程只有安培力做负功， 进入磁场时，bc边恰好到达磁场右边界.则线框进入磁场的整个过 根据动能定理可知，导体棒克服安培力做的总功等于了m品，故 程中，线框受到的安培力为恒力，则有 Q=W安=BILy,y=L,Fsin0-mg=BIL.联立解得Q=0.4J, D错误.故选C. (3)线框从开始运动到进入磁场的整个过程中所用的时间为 16.CD解析：A.将组合体以初速度水平无旋转抛出后，组合体做平 ,=a,1,L=,2,1=11+12,联立解得t=0.3s. 抛运动，后进人磁场做匀速运动，由于水平方向切割磁感线产生的 由(2)分析可知线框在水平方向一直做匀加速直线运动，则在水平 B2L 感应电动势相互抵