(练习)课时分层作业8 交变电流的产生-【提分教练】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第二册(鲁科版2019)

课时分层作业(八)　交变电流的产生 ◎题组一　交变电流的产生 1．(多选)如图，线圈中能产生交变电流的是(　　) A　　　　B　　　　　C　　　　D BCD　[由交变电流的产生条件可知，轴必须垂直于磁感线，但对线圈的形状及转轴的位置没有特别要求。故选BCD。] 2．如图所示为演示交变电流的装置图，关于这个实验，正确的说法是(　　) 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由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，在电路中产生周期性变化的交变电流，线圈经过中性面时电流方向改变，线圈每转动一周，有两次经过中性面，电流方向改变两次，指针左右摆动一次，故选项A错误；线圈平面跟磁感线垂直的位置称为中性面，显然图中并不是中性面，选项B错误；线圈处于图示位置时，ab边向右运动，由右手定则可知，ab边中感应电流方向为由a→b，选项C正确；线圈平面跟磁场平行时，线圈产生的感应电动势最大，而此时的磁通量为零，但磁通量的变化率最大，故选项D错误。] ◎题组二　交变电流的规律 3．某交变电流的电压为u＝6sin 314t(V)，则(　　) A．把额定电压为6 V的小灯泡直接接在此电源上，小灯泡能正常发光 B．把电磁打点计时器接在此电源上，打点周期为0.01 s C．把此电压加在阻值为6 Ω的电阻上，该电阻消耗的功率为12 W D．击穿电压为6 V的电容器能直接接在此电源上 A　[电源电压有效值为6 V，刚好等于小灯泡的额定电压，A正确；打点计时器的打点周期等于交变电流的周期，是0.02 s，B错误；6 Ω电阻消耗的功率P＝＝ W＝6 W，C错误；击穿电压6 V小于电源最大电压6 V，该电容器不能直接接到此电源上，D错误。] 4．如图所示，在水平匀强磁场中一矩形闭合线圈绕OO′轴匀速转动，若要使线圈中的电流峰值减半，不可行的方法是(　　) A．只将线圈的转速减半 B．只将线圈的匝数减半 C．只将匀强磁场的磁感应强度减半 D．只将线圈的边长减半 B　[由Im＝，Em＝NBSω，ω＝2πn，得Im＝，故A、C可行；又电阻R与匝数有关，当匝数减半时电阻R也随之减半，则Im不变，故B不可行；当边长减半时，面积S减为原来的，而电阻减为原来的，故D可行。] 5．实验室里的交流发电机可简化为如图所示的模型，正方形线圈在水平匀强磁场中绕垂直于磁感线的OO′轴匀速转动。今在发电机的输出端接一个电阻R和理想电压表，并让线圈每秒转25圈，读出电压表的示数为10 V。已知R＝10 Ω，线圈电阻忽略不计，下列说法正确的是(　　) A．线圈位于图中位置时，线圈中的瞬时电流为零 B．从中性面开始计时，线圈中电流瞬时值表达式为i＝sin 50πt(A) C．流过电阻R的电流每秒钟方向改变100次 D．电阻R上的热功率等于20 W B　[在题图所示位置，磁通量变化最快，感应电动势最大，感应电流最大，A错误；电压有效值为10 V，最大值为10 V，电流的最大值Im＝＝ A，从中性面开始计时应该为：i＝sin 50πt(A)，B正确；ω＝50 π ，频率为25 Hz，每秒钟电流方向改变50次，C错误；电压有效值为10 V，R的功率为P＝＝10 W，D错误。] ◎题组三　交变电流的图像 6．矩形线圈abcd在匀强磁场中逆时针匀速转动时，线圈中产生如图所示的交流电，设沿a→b→c→d→a方向为电流正方向，则对应t1时刻线圈位置为下列图中的(　　) A　　　　B　　　　C　　　　D 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，又线圈为逆时针转动，故只有B图符合电流方向为a→b→c→d→a且最大。] 7．(多选)(创新题)水力发电站和火力发电站都采用旋转磁极式发电机，但是发电机的结构一般不同。水力发电站常采用图甲所示原理的发电机，A、B、C、D均为线圈；火力发电站常采用图乙所示原理的发电机，A、B、C、D均为沿轴方向的导线。当图中固定有磁铁的转子顺时针匀速旋转到图示位置时，某同学在两图中标示了电流方向，下列说法正确的是(　　) 甲　　　　　　　　　　乙 A．图甲中A、C线圈电流标示方向正确 B．图甲中B、D线圈电流标示方向正确 C．图乙中A、B导线电流标示方向正确 D．图乙中C、D导线电流标示方向正确 AC　[题图甲中，A、B、C、D线圈中磁场均减弱，根据磁场减弱方向，结合楞次定律和安培定则，可知A、C线圈电流标示方向正确，B、D线圈电流标示方向错误，A正确，B错误；题图乙中，磁铁运动，导线切割磁感线产生电流，由右手定则可知，A、B导线电流标示方向正确，C、D导线电流标示方向错误，C正确，D错误。] 8．(多选)如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中