课时作业(10)第三章 第1节交变电流（Word练习）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第二册（教科版2019）

课时作业(10)　交变电流 [对应学生用书P123] 1．关于交变电流和直流电流，下列说法正确的是(　　) A．若电流的大小随时间做周期性变化，则一定是交变电流 B．直流电流的大小和方向一定不变 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就是电流的方向随时间做周期性的变化 D　[直流电的特征是电流的方向不变，电流的大小可以改变．交变电流的特征是电流的方向随时间改变．交变电流有多种形式，正弦式交流电只是交变电流中最基本的一种，故选D．] 2．(多选)下列各图中，线圈中产生了交变电流的是(　　) BCD　[由交变电流的产生条件可知，转轴不能平行于磁感线，但对线圈的形状及转轴的位置没有特别要求．故选项B、C、D正确．] 3．右图为演示交变电流产生的装置图，关于这个实验，下列说法正确的是(　　) 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ab边的感应电流方向为a→b D．线圈平面与磁场方向平行时，磁通量变化率为零 C　[线圈在磁场中匀速转动时，在电路中产生做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错误．线圈处于图示位置时，线圈与中性面垂直，感应电流最大，ab边向右运动，由右手定则得，ab边的感应电流方向为a→b，故B错误、C正确．线圈平面与磁感线平行时，磁通量的变化率最大，故D错误．] 4．矩形线圈abcd在匀强磁场中逆时针匀速转动时，线圈中产生如右图所示的交流电，设电流沿a→b→c→d→a方向为正方向，则t1时刻线圈位置为下图中的(　　) B　[由题图知在t1时刻线圈获得最大正向电流，电流方向为a→b→c→d→a，又因线圈逆时针转动，故只有B图符合电流方向为a→b→c→d→a且最大．] 5．如图所示，一矩形线圈绕与匀强磁场垂直的中心轴OO′沿顺时针方向转动，引出导线的两端分别与相互绝缘的两个半圆形铜环M和N相连．M和N又通过固定的电刷P和Q与电阻R相连．在线圈转动过程中，通过电阻R的电流(　　) A．大小和方向都随时间做周期性变化 B．大小和方向都不随时间做周期性变化 C．大小不断变化，方向总是P→R→Q D．大小不断变化，方向总是Q→R→P C　[线圈在题图所示位置时，由右手定则可知，ab边的感应电动势方向由b→a，cd边感应电动势的方向由d→c，通过电刷将电流引出，在外电路中的电流方向为P→R→Q；转过180°后，ab、cd边位置交换，由于M、N具有换向器的作用，电流方向仍为P→R→Q，又因为线圈垂直于磁场的速度不断变化，产生的感应电动势大小也不断变化，故电流大小不断变化，故C正确．] 6．某线圈在匀强磁场中转动所产生的电动势变化规律为e＝Emsin ωt，保持其他条件不变，使该线圈的转速和匝数同时增加一倍，则此时所产生的电动势的瞬时表达式为(　　) A．e′＝2Emsin 2ωt B．e′＝2Emsin ωt C．e′＝4Emsin 2ωt D．e′＝4Emsin ωt C　[因ω＝2πn，故转速增加一倍时，角速度也增加一倍，根据Em＝NBSω可知，转速和匝数均增加一倍时，电动势的峰值将变为原来的4倍，所以C正确．] 7．如图所示，矩形线圈在匀强磁场中匀速旋转时，产生的感应电动势最大值为50 V，那么该线圈由图所示位置转过30°时，线圈中的感应电动势大小为(　　) A．50 V　　　　　　　 B．25 V C．25 V D．10 V B　[线圈从题图所示位置开始转动，产生的瞬时感应电动势为e＝Em cos ωt，转过30°时，e′＝Em cos 30°＝50× V＝25 V，故B正确．] 8．如图所示，一单匝矩形线圈abcd的ab边长为l1，bc边长为l2，它在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO′轴以角速度ω从图示位置开始匀速转动，则t时刻线圈中的感应电动势为(　　) A．Bl1l2ωsin ωt B．Bl1l2ωcos ωt C．Bl1l2ωsin ωt D．Bl1l2ωcos ωt D　[线圈从题图所示位置开始转动，感应电动势瞬时值表达式为e＝Emcos ωt，由题意知Em＝BSω＝Bl1l2ω，所以e＝Bl1l2ωcos ωt.] 9．(多选)如图所示，abcd为一边长为L、匝数为N的正方形闭合线圈，它绕对称轴OO′匀速转动，角速度为ω.空间中只有OO′左侧存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B．若闭合线圈的总电阻为R，则(　　) A．线圈中电动势的最大值为NBL2ω B．线圈中电动势的最大值为NBL2ω C．在线圈转动一圈的过程中，线圈中有一半时间没有电流 D．当线圈转到图中所处的位置时，穿过线圈的磁通量大小为BL2 BD　[最大值Em＝N