3.1交变电流 同步练习-2023-2024学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

交变电流练习 一、选择题(每小题只有一个选项符合题目要求) 1．如图所示，线圈按下列方式在匀强磁场中匀速转动，能产生正弦交变电流的是(　　) 　　　 2．交流发电机在工作时电动势为e＝Emsin ωt V。若将发电机的转速提高一倍，同时将电枢所围面积减小一半，其他条件不变，则其电动势变为(　　) A．e′＝Emsin B．e′＝2Emsin C．e′＝Emsin 2ωt D．e′＝sin 2ωt 3.在匀强磁场中，一个闭合矩形金属线圈，绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化。则(　　) A．t＝0时，线圈平面垂直于磁感线 B．t＝1.0 s时，线圈中的电流方向发生改变 C．t＝1.0 s时，线圈中的感应电动势最大 D．t＝2 s时，线圈刚好不受安培力 4.如图所示，KLMN是一个竖直的匝数为N的矩形导线框，全部处于磁感应强度为B的水平方向的匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R，MN边水平，线框绕竖直固定轴以角速度ω匀速转动(俯视逆时针)。当MN边与磁场方向的夹角为30°时(图示位置)，下列说法正确的是(　　) A．导线框中产生的瞬时电动势的大小是NBSω B．导线框中电流的方向是K→L→M→N→K C．导线框再转过60°时导线框中产生的电流达到最大值 D．导线框旋转过程中穿过导线框的磁通量的变化率恒定 5．一单匝闭合线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动。在转动过程中，线框中的最大磁通量为Φm，最大感应电动势为Em，下列说法正确的是(　　) A．当磁通量为最大时，感应电动势为最大 B．当磁通量增大时，感应电动势在增大 C．角速度ω等于 D．当磁通量等于0.5Φm时，感应电动势等于0.5Em 6．一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 7.如图所示为旋转磁极式发电机的原理简图。竖直平面内闭合线圈abcd固定不动，磁铁绕图中的虚线旋转，线圈中就会产生感应电流。若条形磁铁以50π rad/s的角速度匀速转动，且图示时刻N极正在向里转。现以图示时刻为计时起点，则下列推断正确的是(　　) A．该发电机产生的交变电流频率是50 Hz B．t＝0时线圈中的电流方向为adcba C．t＝0.1 s时线圈中的电流最大 D．t＝0.1 s时线圈中的电流方向发生变化 8．一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，产生正弦式交变电流，电动势随时间的变化规律如图线a所示。仅调整线圈转速，电动势随时间的变化规律如图线b所示，则图线b电动势瞬时值的表达式是(　　) A．e＝100sin 5πt(V) B．e＝100sin (V) C．e＝120sin 5πt(V) D．e＝120sin (V) 二、选择题(每小题有多个选项符合题目要求) 9．下列关于交变电流和直流的说法中正确的是(　　) A．如果电流大小做周期性变化，则一定是交变电流 B．直流的大小可以变化，但方向一定不变 C．交变电流一定是按正弦规律变化的 D．交变电流的最大特征是电流的方向做周期性的变化 10.如图所示，一矩形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴OO′以恒定的角速度ω转动，从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，则在0～这段时间内(　　) A．线圈中的感应电流一直在减小 B．线圈中的感应电流先增大后减小 C．穿过线圈的磁通量一直在减小 D．穿过线圈的磁通量的变化率一直在减小 11．如图所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中可以分别绕垂直于磁场方向的轴P1和P2以相同的角速度匀速转动，当线圈平面转到图示与磁场方向平行时(　　) A．线圈绕P1转动时的电流等于绕P2转动时的电流 B．线圈绕P1转动时的电动势小于绕P2转动时的电动势 C．线圈分别绕P1和P2转动时的电流的方向相同，都是a→d→c→b D．线圈绕P1转动时dc边受到的安培力大于绕P2转动时dc边受到的安培力 12．线圈在磁场中匀速转动产生的交流电动势为e＝10sin 20πt(V)，则下列说法正确的是(　　) A．t＝0时，线圈平面位于中性面 B．t＝0时，穿过线圈的磁通量最大 C．t＝0时，导线切割磁感线的有效速度最大 D．t＝0.4 s时，e达到峰值10 V 三、非选择题 13．矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴转动，线圈匝数N＝100匝，转速为n＝ r/s，在转动过程中穿过线圈磁通量的最大值为Фm＝0.02 Wb，求： (1)线圈平面转到与磁感线平行时，感应电动势为多少？ (2)当线圈平面与中性