第五周 交变电流和交变电流的产生 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

第五周 交变电流和交变电流的产生 1.下列所示图像中属于交变电流的有( ) A. B. C. D. 2.如图甲所示是目前市面上流行的手摇手机充电器，它体型小，携带方便，可以在紧急状态下给手机临时充电.若某人摇动手柄给手机充电时，其内部线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，当线圈转到图乙所示位置时，下列说法正确的是( ) A.线圈中无电流 B.电流方向将发生改变 C.线圈中的电流最大 D.穿过线圈的磁通量的变化率为零 3.关于正弦式交变电流的产生过程，下列说法正确的是( ) A.当线圈平面与中性面垂直时，电流方向发生变化 B.线圈平面经中性面时开始计时，周期内，电流先增大后减小 C.线圈平面与中性面垂直开始计时，2个周期内电流方向改变4次 D.线圈转动过程中通过线圈的磁通量最大的位置，也是感应电流最大的位置 4.如图为交流发电机的示意图，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，发电机的电动势随时间的变化规律。下列说法正确的是( ) A.此交流电的频率为100Hz B.此交流电动势的有效值为311V C.当线圈平面转到图示位置时产生的电动势最大 D.当线圈平面转到图示位置时磁通量的变化率为零 5.一线圈在匀强磁场中匀速转动，在如图所示位置时( ) A.穿过线圈的磁通量最大，电动势最大 B.穿过线圈的磁通量最大，电动势最小 C.穿过线圈的磁通量最小，电动势最大 D.穿过线圈的磁通量最小，电动势最小 6.教学用交流发电机示意图如图所示。矩形线圈在匀强磁场中绕其中心轴匀速转动，某时刻线圈平面与磁感线垂直。下列说法正确的是( ) A.此时产生的感应电流最大 B.此时线圈平面处在中性面上 C.此时线圈磁通量变化率最大 D.此时开始再转半个周期，线圈磁通量变化量为零 7.某交流电源电压的瞬时值表达式为，下列判断正确的是( ) A.该交流电压的频率为50Hz B.用交流电压表测量该交流电压时，其示数为10V C.把标有“10V 2W”的小灯泡接在此电源上，小灯泡会被烧坏 D.把标有“10V 1.0F”的电容器接在此电源上，电容器一定不会被击穿 8.如图所示为一交变电流随时间变化的图像.每个周期内，前三分之一周期电流按正弦规律变化，后三分之二周期电流恒定.根据图中数据可得，此交变电流的有效值为( ) A. B. C. D.4 A 9.如图甲所示，交流发电机的矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，穿过该线圈的磁通量Φ随时间t变化的规律如图乙所示.已知线圈匝数为20匝，则下列说法正确的是( ) A.线圈转动的角速度为2 rad/s B.1.5 s时线圈所在平面与中性面垂直 C.100 s内线圈中电流方向改变50次 D.感应电动势的最大值为4π V 10.近几年，各大知名手机品牌纷纷推出无线充电功能产品.无线充电最大的便利是无需插拔数据线，一放即充.如图甲所示为手机无线充电工作原理的示意图，由送电线圈和受电线圈组成.已知受电线圈匝数匝、电阻，在两端接一阻值的电阻.设在受电线圈内存在与线圈平面垂直的磁场，其磁通量随时间的变化规律如图乙所示，规定磁场竖直向上为正.则( ) A.受电线圈中产生的感应电动势最大值为0.4 V B.在时，c端电势高于d端 C.从到时间内，通过电阻R的电荷量为 D.在一个周期内，电路中产生的热量为 11.某小型发电机产生的交流电动势为。对此电动势，下列表述正确的有( ) A.有效值是25V B.最大值是 C.周期是0.02s D.频率是100Hz 12.为了研究交流电的产生过程，小张同学设计了如下实验构思方案：第一次将单匝矩形线圈放在匀强磁场中，线圈绕转轴按图示方向匀速转动(ab向纸外，cd向纸内).并从图甲所示位置开始计时.此时产生的交流电如图乙所示.第二次他仅将转轴移至ab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象，下列说法正确的是( ) A.第二次是A图 B.第二次是C图 C.第三次B图 D.第三次是D图 13.电子线路中的电流随时间变化的关系如图所示，其中图乙、丙所示曲线按正弦规律变化，关于这四幅图的说法正确的是( ) A.图甲和图丁表示的电流是直流电 B.图乙和图丙表示的电流是正弦式交变电流 C.图甲表示的是交变电流，图乙表示的是直流电 D.图丙表示的是正弦式交变电流，图丁表示的电流其有效值与峰值的关系为 答案以及解析 1.答案：AD 解析：判断电流是交流还是直流，关键在于电流的方向是否随时间周期性变化.选项A、D中电流的方向均发生周期性变化，故它们属于交变电流；选项B、C中，尽管电流大小随时间周期性变化，但其方向不变，所以属于直流.故选A、D. 2.答案：C 解析：当线圈绕垂直于磁感线的轴匀速转动时，产生正弦式交流电.当线圈转到题图乙所示位