第1节 交变电流--2022-2023学年高二物理同步教学精选分类练习

第1节 交变电流 交变电流的定义 1．下列图像中不属于交变电流的有（　　） A． B． C． D． 交变电的产生 2、矩形线框绕垂直于匀强磁场的轴(轴在线框平面内)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，线框中的感应电动势最大 B．当穿过线框的磁通量为零时，线框中的感应电动势也为零 C．每当线框经过中性面时，感应电动势或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零 3．一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所示，则下列说法中正确的是（　　） A．t1时刻线圈平面感应电动势达最大 B．t2时刻线圈平面位于中性面 C．t3时刻线圈平面磁通量变化率为零 D．t2时刻线圈平面产生的感应电流改变向 交变电流的变化规律 4.一矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴匀速转动，线圈中的感应电动势e随时间t变化的规律如图所示，则下列说法正确的是(　　) A．图像是从线圈平面位于中性面开始计时的 B．t2时刻穿过线圈的磁通量为零 C．t2时刻穿过线圈的磁通量的变化率为零 D．感应电动势e的方向变化时，穿过线圈的磁通量的方向也变化 5．图甲是交流发电机的示意图，两磁极之间的磁场可视为匀强磁场，金属线圈绕转轴匀速转动。A为电流传感器（与计算机相连），为定值电阻，线圈电阻为，其余电阻不计。图乙为计算机上显示的电流数据随时间变化的图像，下列说法中正确的是（　　） A．金属线圈恰好处于图甲所示的位置时感应电动势为0，对应图乙中或时刻 B．金属线圈恰好处于图甲所示的位置时感应电动势最大，对应图乙中或时刻 C．、时刻穿过线圈的磁通量的绝对值最小，磁通量变化率最大 D．、时刻穿过线圈的磁通量的绝对值最小，磁通量变化率最大 6．如图所示，矩形线圈匝数N＝100匝，ab＝30 cm，ad＝20 cm，匀强磁场磁感应强度B＝0.8 T，绕轴OO′从图示位置开始匀速转动，角速度ω＝100π rad/s，试求： (1)穿过线圈的磁通量最大值Φm为多大？ (2)线圈产生的感应电动势最大值Em为多大？ (3)写出感应电动势e随时间变化的表达式？ (4)从图示位置开始匀速转动30°过程中，线圈中产生的平均电动势为多少？ 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 第1节 交变电流 交变电流的定义 1．下列图像中不属于交变电流的有（　　） A． B． C． D． 5．D 【解析】 判断电流是交流还是直流，就看方向是否随时间周期性变化；ABC中的方向均发生周期性变化，故它们属于交变电流，选项D中，尽管电流大小随时间变化，但因其方向不变，所以是直流，ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 交变电的产生 2、矩形线框绕垂直于匀强磁场的轴(轴在线框平面内)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，线框中的感应电动势最大 B．当穿过线框的磁通量为零时，线框中的感应电动势也为零 C．每当线框经过中性面时，感应电动势或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零 [解析]　线框位于中性面时，线框平面与磁感线垂直，穿过线框的磁通量最大，但此时切割磁感线的两条边的速度方向与磁感线平行，各边切割磁感线的有效速度为零，即不切割磁感线，所以电动势等于零，此时穿过线框的磁通量的变化率等于零，感应电动势或感应电流的方向也就在此位置改变。线框垂直于中性面时，穿过线框的磁通量为零，但切割磁感线的两边都垂直切割，有效切割速度最大，所以感应电动势最大，此时穿过线框的磁通量的变化率最大。故选项C、D正确。 [答案]　CD 3．一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所示，则下列说法中正确的是（　　） A．t1时刻线圈平面感应电动势达最大 B．t2时刻线圈平面位于中性面 C．t3时刻线圈平面磁通量变化率为零 D．t2时刻线圈平面产生的感应电流改变向 【答案】C 【详解】 A．由图可知，t1时刻磁通量最大，此时感应电动势为0，故A错误； B．由图可知，t2时刻磁通量为0，此时线圈平面与磁感线平行，即与中性面垂直，故B错误； C．图象斜率表示磁通量变化率，由图可知，t3时刻线圈平面磁通量变化率为零，故C正确； D．由图可知，t2时刻磁通量为0，此时线圈平面与磁感线平行，此时感应电动势最大，此时电流方向不变，故D错误。 故选C。 交变电流的变化规律 4.一矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴匀速转动，线圈中的感应电动势e随时间t变化的规律如图所示，则下列说法正确的是(　　) A．图像是从线圈平面位于中性面开始计时的 B．t2时刻穿过线圈的磁通量为零 C．t2时刻穿过线圈