第3章 第1节 交变电流-【重难点手册】2024-2025学年高中物理选择性必修第二册（人教版2019）

参考答案与解析》收组 (3)根据E=n兰，因△0不变，E与成正比，横坐 (2)进入匀强磁场金属棒做加速度诚小的加速运动， 由动量定理有(F一ngsin37)t一B1A=助一0，又 标位该是士 g=1,由题图可知=0.98m/s,代入数据解得q= (4)感应电动势与磁通量的变化率成正比（或者在磁 E 通量的变化量相同的情况下，感应电动势与时间成反 0.755C.由9=1=R千，1= 器得 比). 0.755m (⑤)匝数加倍后，产生的感应电动势加倍，上图像纵 第三章 交变电流 坐标加倍，横坐标不变，所以新图像的斜率加倍。 第1节交变电流 13.(1》对小球受力分析可知，重力和细线的拉力充当向 A基础过关练 心力，则gian0=ma Lsin0.解得aw=√Losg g 1.A【解析】由图像可知，电流的最大值为10A,周期 (2)可将金属导线分解成水平方向与竖直方向，竖直 T=0.02s 方向不切制，水平方向切制磁感线，由法拉第电磁感 2.C【解析】根据电源正负极可知，从上往下看，电流为 应定律，金属导线产生的感应电动势为E=B以sin0v, 逆时针电流，根据左手安培定则可知，b边受力向上， 其中。=之Lsn0·,因此金属导线中产生的感应电 cd边受力向下，所以从正面看线圈会顺时针转动，A错 误：同时调转电极和磁极方向，相当于同时改变磁场和 动势大小为E=子Lwsm0作合√点)ma 电流方向，根据左手安培定则可知，线圈受力方向不 变，所以转动方向不会发生改变，B错误：下面的电路 14.(1)设棒匀加速运动的时间为△，回路的磁通量变化 为直流电路，电流的方向不发生改变，C正确：根据磁 量为△Φ=BLx,由法拉第电磁感应定律得，回路中的 通量的公式Φ=BS,可知在计算磁通量的时候，不应该 平均感应电动势为上一”，由闭合电路欧蜗定律得， 出现匝数，D错误 回路中的平均电流为1一是，通过电阻R的电荷量 3.B【解析】磁场并非匀强磁场，线圈中产生的交流电不 为g=I△M,联立以上各式，代人数据解得=4.5C. 是正弦交流电，故A错误：由楞次定律可知0~寻T时 (2)设撤去外力时棒的速度为，棒做匀加速运动过程 间内，线圈转过90角，此时线圈中感应电流方向为axda, 中，由运动学公式得=2ax.设撤去外力后的运动过 故B正确：由右手定则可知，直导线右侧的磁场方向垂 程中安培力做功为W,由动能定理得W=0一m, 直于纸面向外，则=0时，线圈中的磁通量最大，磁通 量的变化率最小，产生的感应电动势最小，故C错误： 撤去外力后回路中产生的焦耳热Q=一W,联立以 线圈每转动一周电流方向改变两次，故D错误， 上各式，代入数据解得Q=1.8J. +.AC【解析】当线圈平面转到中性面的瞬间，穿过线圈 (3)由题意知，撤去外力前后回路中产生的焦耳热之 的磁通量的最大，磁通量的变化率为0，感应电动势为 比Q:Q=2:1,可得Q=3.6J,在棒运动的整个 0,线圈中的感应电流为0，故A正确，B错误：当线圈平 过程中，由功能关系可得W=Q+Q,联立以上各 面转到跟中性面垂直的瞬间，穿过线圈的磁通量最小， 式，代入数据解得W=5.4J 磁通量变化率最大，感应电动势最大，线圈中的感应电 15.(1)由右手定则可判断感应电流由a流向b,b相当于 流最大，C正确，D错误 电源的正极，故端电势高.当金属棒匀速运动时，由 5.由交流电的变化规律可推知，设零时刻电动势瞬时值 平衡条件得F=ngsin37°+F安，其中F安=BIL= 为0，线圈中电动势的瞬时表达式为e=Esin wt 袋兴，由题图乙可知一10m.联立解得F=5N 400sim314tV,总电阻为2k2,电路中电流的蜂值为 19 重难⑤手册高中物理透择性必修第二册则 1。一2080A-02A,根据闭合电路欧婚定律得电流 流方向为逆时针，A错误：因为线圈中电流为正弦电 流，所以产生的磁场也是正弦变化的，变化图像也是正 瞬时值的表达式i=Iasin3141=0.2sin3141A. TT B综合提能练 弦图像，~2内，由图像可知，图线的斜率的绝对值 逐渐增大，即磁感应强度的变化量与时间变化量的比 1.D【解析】感应电动势的瞬时值表达式为e=Esin o, 当将其电枢的转速提高到原来的2倍时，由，=2， 值逐渐增大，根据E迪_S,得感应电动势逐渐 △ Em=NBS,可知Em和w都增加2倍，其表达式变为 增大，B错误：号~平内，线圈中电流反向增大，根据 e'=2 Easin2a,故D正确，ABC错误. 楞次定律可知此时圆环有远离线圈的趋势，所以对桌 2.AC【解析】当线圈平面经过中性面时，通过线圈平面 的磁通量最大，且与线圈匝数无关，A正确：线图平面 面有向下的安培力，则压力大于重力，故C正确：平一 经过中性面时，通过线圈的磁通量变化率的绝对值最 T内，线圈中电流为负方向且诚小，通电螺线管中产生 小.B错误：根据E=N兰可知，线圈平面垂直于中性 向下的磁场且磁感应强度减小，根据愣次定律可知圆环 有向右运动的趋势，所以受到向左的摩擦力，故D正确。 面时，线圈中磁通量变化率的绝对值最大，感应电动势 C强基突破练 最大，感应电流最大，且与线圈匝数有关，C正确：线图 经过中性面时，感应电流的方向发生变化，线圈平面垂 1.AC【解析】题图所示位置磁通量为中=0，从题图所 直于中性面时，线圈中感应电流的方向不发生改变， 示位置转过180时磁通量为=0，则可知从图示位 置转过180°的这段时间穿过线圈磁通量的变化量大小 D错误 3.C【解析】由题图乙可知，交变电流的最大值为I一 为△中=0，故A正确：平均感应电动势E=N”=0, 10√2A,由于交变电流表的示数为交变电流的有效 故B错误：产生感应电动势的最大值为E=NBS,产 值.所以有1=会=10A,AB错误：由题图乙可知，交 生感应电动势的有效值为E==,转动半周 √2 2√2 变电流的周期为T=0.02s,所以在1=0.01s时，线圈 所用时间为：-子-号×怎-吾·流过R的电流为尸 中的交变电流值最大，即线圈平面与磁场方向平行，通 过线圈的磁通量为0，C正确：线圈在磁场中的角速度 R千，电阻R所产生的焦耳热Q=「R,联立解得Q E 为w一孕=Q设。10x1ad/s,线圈中产生交流电动 SR,故C正确：根据法拉第电磁感应定律有 2(R+r) 势的最大值为E=NBS,则磁感应强度大小为B E-NAD 又有Em=VBSw,所以磁通量变化率的最 怎袋-设兴T=温TD错说 10r 大值为光-BS故D错误 4.D【解析】=0时刻两线圈电动势均为0，此时处在中 第2节交变电流的描述 性面上，故穿过两线圈的磁通量均为最大值，故A错 A基础过关练 误：曲线a表示的交变电动势最大值为15V,故B错 1.D【解析】220V的家庭照明电压、保险丝的熔断电 误：曲线a的周期为0.04s,故其表示的交变电动势频 流，家用电器上标明的额定电压值，都是指的交流电的 率为25Hz,故C错误；b的周期为0.06s,转速与周期 有效值，但电容器标明的耐压数值，是交流电的峰值， 成反比，转速之比为3：2，故D正确。 故D正确， 5CD【解析一号内，线圈中电流为正方向且减小， 2.D【解析】在题图中t=0时刻线圈位于中性面处，磁 通电螺线管中产生向上的磁场且磁感应强度诚小，圆 通量最大，故A错误：依据题图中所给条件，无法判断 环中感应出向上的磁场，则圆环中从上向下看感应电 交流电b的电压最大值，故B错误：交流电a的周期为 203 第三章 交变电流 第1节 交变电流 重点和难点 课标要求 1,会观察电流（或电压）的波形图，理解交变电流、直流的概念。 重点：交变电流的产生及变化规律。 2.分析线圈转动一周的过程中电动势和电流方向的变化，能对交变电 难点：交变电流的峰值、眸时值的流的产生有比較清楚的了解，具有运用基本原理解决新情境下问题的能力. 含义 3.知道交变电流的变化规律及表示方法，知道交变电流的峰值，瞬 时值的物理含义， 口01必备知识梳理。 基础梳理 知识点1交变电流 1.交变电流的概念 园记方法 把两个发光颜色不同的发光二极管并联，注意使两者正、负极 1.区分直流和交流主要 的方向不同，然后连接到教学用发电机的两端（如图所示）.转动手 是看电流方向是否变化，电流 柄，两个磁极之间的线圈随着转动.观察发光二极管的发光情况. 大小变化但是方向不变的仍 然是直流 2.交变电流的波形不一定 是曲线，也不能认为波形是曲 G 线的电流就一定是交变电流 我们观察到两个发光二极管交替闪亮，这说明教学用发电机 产生的电流的大小和方向都在不断地变化，这种电流叫作交变电 流，简称交流。 2.交变电流的定义 大小和方向都随时间做周期性变化的电流 3.常见的交变电流的波形图 实际应用中，交变电流有着不同的变化规律，常见的有如图 所示的几种 家庭电路巾的 示波器巾的锯 电子计算机 激光通信 正孩式交变电流 齿波描电压中的频形咏冲 中的尖味神 121 国避食手细高中物理选择性必修第二册) 例①(2024·广东实验中学高二期中)对于如图所示的电流 i随时间t做周期性变化的图像，下列描述正确的是(). ↑A 0.2 0.01 0.02 tis A电流的大小变化，方向不变，不是交流 B.电流的大小不变，方向变化，是交流 C.电流的大小和方向都变化，是交流 D.电流的大小和方向都不变，是直流 解析由图像可知，电流的方向不变，而大小做周期性变化，所 以不是交流，而是直流，但不是恒定电流，故A正确，CD错误 答泰A 知识点2交变电流的产生 1.实验现象 刀划重点7 由电磁感应理论可知，当闭合回路的部分导体做切割磁感线 中性面 的运动或穿过闭合回路的磁通量发生变化时，闭合回路中就有感 线圈平面垂直于磁感线 应电流产生.当线圈在磁场中转动时，线圈所在的闭合回路中有 时，各边都不切割磁感线，线 感应电流产生.可用如图所示的装置做实验.当线圈转动时，可以 图中的感应电流为0，这一位 观察到电流表的指针来回摆动，说明流过电流表的电流大小和方 置叫作中性面。 向都在不停地变化， 特点：(1)线圈位于中性 面时，穿过线园的磁通量最 大，磁通量的变化率为0，感应 电动势为0，感应电流为0. (2)线圈经过中性面时， 线图中的电流方向要发生改 2.过程分析 变.线圈转一周有两次经过中 如图所示为线圈转动一周的过程中的几个关键位置，图甲、 性面，所以每转一周电流方向 丙、戊所示的位置，线圈平面垂直于磁感线，各边都不切制磁感 改变两次 线，线圈中没有感应电流，这样的位置叫中性面.图乙、丁所示的 位置，线圈平面与磁场方向平行，ab、cd两边垂直切割磁感线，此 园敲黑板切 时线圈中的感应电流达到最大值， 线圆bc、da边始终在平 行于磁感线的方向转动，不切 高 割磁感线，因而不产生感应电 动势，只起导线作用. 122 第三章 交变电流收 这五个位置的中间过程，各有变化的电流存在，从图中可以 看到当ab边向右，cd边向左运动时，感应电流是沿abcd方向流 动的.当ab边向左、cd边向右运动时，感应电流是沿dcbu方向流 动的 由以上分析可知，线圈转动一周的过程中，感应电流的大小 和方向都在不停地变化，每转动一周重复这种变化一次，这样线圈 所在的电路中就出现了大小和方向都做周期性变化的交变电流。 3.正弦式交变电流 随时间按正弦规律变化的电流叫作正弦式交变电流.当线圈 在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，线圈中就会产 生正弦式交变电流.正弦式交变电流的产生条件，也可以简记为 “两匀一垂直”. 例②(2024·河北石家庄二中高二期中)交流发电机的示意 图如图所示，当线圈ABCD绕垂直于磁场方向的转轴OO'匀速转 动时，下列说法正确的是(). A图示位置磁通量最大，磁通量的变化 率最大 B.图示位置电流最大，方向为A→B C.从图示位置开始转过90时，电流方向 将发生改变 D.从图示位置开始转过90时，电动势达到最大值 解析由图可知，图示位置线圈平而与磁感线的方向垂直，穿 过线圈的磁通量最大，但磁通量的变化率为0，感应电流为0，故 AB错误；从图示位置开始转过90°时，线圈平面与磁感线的方向 平行，穿过线圈的磁通量为0，磁通量的变化率最大，感应电动势 达到最大值，电流方向不发生变化，故C错误，D正确. 答案D 知识点3正弦式交变电流的变化规律 1.瞬时值推导 园划重点 若线圈平面从中性面开始转动，如图所示，则经时间： 交变电流感应电动势的 f dc) 中件面 决定因素 B 交变电流感应电动势的 最大值由线图匝数N,磁感应 强度B、转动角速度仙及线圈 而积S共同决定，与线圈的形 (b) 状无关，与转轴的位置无关 123 国雕白手细高中物理选择性必修第二册) (1)线圈转过的角度为ωt. 如图所示的几种情况，若N、 (2)ab边的线速度跟磁感线方向的夹角0=awl. B、S、山相同，则感应电动势 Lad (3)ab边转动的线速度大小v=w2, 的最大值相同。 (4)ab边产生的感应电动势 eat -BLvsin 0-@sin ot. (5)整个线圈产生的感应电动势e=2e=BSosin wt,若线圈 为N匝，则e=NBSosin ot.. (6)若线圈给外电阻R供电，设线圈本身电阻为r,由闭合电 e Em 路欧姆定律得iR千，一R干，sinu,即ia=Isin. R两端的电压可记为um=asin wt. 2.峰值表达式 由e=NBSosin ct可知，电动势的峰值为En=NBSo-=V④m. 3.两个特殊位置的对比分析 中性面位置 垂直于中性面位置 图示 位置 线圈平面与磁场垂直 线圈平面与磁场平行 磁通量 最大 0 冒敲黑板 磁通量变化率 0 最大 对于交变电流静时值的 感应电动势 0 最大 表达式，我们需要注意以下两 电流方向 改变 不变 点：一是线圈的匝数：二是计 时的初始时刻（从中性面开始 4.从两个特殊位置开始计时的瞬时值表达式 计时，电动势e=Ensin ot:从 从中性面位置开始计时 从垂直于中性面的位置开始计时 与中性面垂直的位置开始计 磁通量 Φ=中cos at=BScos ot Φ=Φsin of-=BSsin ot 时，电动势e=Ecos ot). 感应电动势 e=Emsin ct=NBSosin o e=Em cos ot=NBSocos oot 例3(2024·浙江诸暨海亮高级 中学高二期中)一个矩形线圈在匀强磁 场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，穿 0 0.0 0.03 t/s 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 (). 124 第三章交变电流么 A.t=0时刻线圈平面与中性面垂直 B.t=0.01s时刻更的变化率达到最大 C.t=0.02s时刻感应电动势达到最大 D.t=0.03s时刻感应电动势为0 解析由图像知，1=0时刻磁通量最大，线圈平面应在中性 面，故A错误；t=0.0]s时刻，磁通量等于0，但中的变化率达到 最大，感应电动势最大，故B正确；t=0.02s时刻，磁通量最大，Φ 的变化率为0，产生的电动势为0，故C错误；1=0.03s时刻，磁通 量等于0，但中的变化率达到最大，感应电动势最大，故D错误 答案B 知识点4交流发电机 1.结构 冒敲黑板 交流发电机由一个可转动的线圈（电枢）和一个磁体两大部 不论哪种发电机，转动的 分组成.线圈在磁场中转动时产生的感应电流通过滑环和电刷输 部分都叫转子，不动的部分都 送给用电器 叫定子 2.原理 在匀强磁场中，让一矩形线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转 动时，就得到了大小和方向都随时间变化的交变电流 3.旋转电枢式发电机和旋转磁极式发电机 定子：磁极 旋转电枢式发电机 产生电压不超过500V. 转子：电枢 定子：电枢 旋转磁极式发电机 能产生几千伏到几万伏电压 转子：磁极 4.交变电流的电能从哪里来 从能量转化的角度看，发电机是把机械能转变为电能的机 器，发电机按其原动力机分为水轮发电机、汽轮发电机、柴油发电 机和核能发电机： 例4(2024·安徽宣城中学高二期中) 某发电机的结构示意图如图所示，其中N、S 是永久磁铁的两个磁极，两磁极形成水平向 右的匀强磁场，线圈绕与磁场垂直的转轴顺 时针匀速转动，两弧形换向器与线圈保持连 接，并随线圈转动，换向器与电刷连接后与外电路形成闭合回路 若从线圈处于图示位置开始计时，设图示箭头方向为电流正值， 图中能正确反映线圈中感应电流随时间1变化规律的是(). 125 重雅点手细高中物理选择性必修第二册) MMM.m D 解析由于线图从垂直于中性面开始转动，故1=0时刻为感 应电流峰值，故可以排除选项BD:换向器的作用是使产生的电流 方向始终保持不变，则A错误，C正确. 答案C 重维拓展 重难点1 交变电流的图像 正弦式交变电流的图像 国敲黑板 物理量 函数表达式 图像 1.在线圈转动过程中，磁 通量最大时，磁通量的变化率 中 恰好为0：磁通量为0时，磁通 磁通量 Φ=中c0swl 量的变化率恰好最大 2.感应电动势的大小由 磁通量的变化率决定，与磁通 e 量的大小没有直接关系，不能 E 认为磁通量为0时，感应电动 电动势 e=Esin ot 势就为0：磁通量最大，感应电 动势就最大 3.把握中性面的特点，将 物理图像和线图转动过程联 电压 u=Um sin ot 系起来 口记方法型 电流 i=Imsin of 分析交变电流图像的方法 一看：看“轴”、看“线”、 看“斜率”、看“点”、看“栽距”、 1.图像意义：反映了交变电流的电流（电压）随时间变化的规 看“面积”，并理解其物理意 律，如图所示 义，一定要把图像与线周在磁 场中的位置对应起来 二变：掌握“图与图”“图 与式”和“图与物”之河的变通 关系.例如，可借助磁通量的 126 第三章交查电流店组 2.从图像中可以解读到以下信息： 变化图线与电动势的变化图 (1)正弦式交变电流的峰值Em(Im、Um)及周期T: 线的关系来分析问题， (2)各时刻感应电动势（电流）的瞬时值： 三判：在此基础上进行正 (3)可得到与之相对应的Φ1图像： 确的分析和判断。 (4)可以计算出某些时刻e或Φ的瞬时值，及E、I、U随时间 的变化规律，如时，ow=召·纤=青e=Emo以=Esm哥 6T 号E0-·osal=0: (5)线圈在中性面的时刻感应电动势和感应电流均为0，磁通 量最大，可以由此确定线圈处于中性面的时刻. 例同(2024·广东实验中学高二期中)交流发电机模型如图 所示，矩形线圈ABCD在匀强磁场中绕其中心轴OO)匀速转动， 其角速度w=πrd/s.线圈转动过程中，某时刻线圈平面与磁场 垂直，取此时刻为计时起点，下列说法正确的是( A.t=0时，穿过线圈的磁通量最大， 产生的电流也最大 B.t=0.5s时，穿过线圈的磁通量为 0,产生的电流最小 C.图中交流电流表在1=0与t= 0.5s两个时刻示数相同 D.t=0.5s时，AB与CD边所受安培力相同 解析=0时，穿过线图的磁通量最大，产生的电流为0，根 据T=2红=2s,则t=0.5s时，穿过线圈的磁通量为0，产生的电 流最大，故AB错误：交流电流表示数为有效值，1=0与t=0.5s 两个时刻示数相同，故C正确；1=0.5s时，AB与CD边所受安 培力大小相等，方向相反，故D错误. 答案C 02关建能丸提升。 题型1交变电流的产生 说法正确的是(). 例①(2024·湖北武汉四中摸拟)某交流 A.t=0时，线圈平面处于中性面位置，磁 发电机产生交变电流的装置如图甲所示，产生 通量的变化率最大 的感应电动势与时间的关系如图乙所示，下列 B.线圈通过中性面时，交变电流改变方向 127 国避手册高中物理选择性必修第二册 C.线圈中产生的感应电动势e=100sin50tV 题型2交变电流的瞬时值和平均值 D.如果仅使线圈的转速加倍，则电动势的 例2(2024·江西南昌二 最大值和周期分别变为200V、0.08s 中高二期中)如图所示，矩形线 EV 圈匝数N=100匝，ab=30cm, 100 t×10's) adl一20cm,匀强磁场磁感应强 度B=0.8T,绕轴O)从图示位置开始匀速转 动，角速度w=100πrad/s.求： 解析由图像可知，t=0时，电动势为0， (1)穿过线圈的磁通量最大值中为多大？ 此时线圈平面处于中性面位置，磁通量的变化 (2)线圈产生的感应电动势最大值E为 率最小，交变电流改变方向，故A错误，B正确； 多大？ 线圈中产生的感应电动势的最大值和周期分别 (3)感应电动势e随时间变化的表达式. 为E=100V,T=0.04s,根括e=Esm经可 (4)从图示位置开始匀速转动30°过程中， 知，感应电动势瞬时值为e=100sin50πtV,故 线圈中产生的平均电动势为多少？ C错误：根据Em=VBSw,w=2πn,可知Ea与 解析(1)当线圈转至与磁感线垂直时，磁 n成正比，如果仅使线圈的转速加倍，则电动势 通量有最大值，pm=BS=0.8×0.3×0.2Wb 的最大值为E品=200V,由周期为T=2x=1 w n =0.048Wb. 可知，周期与成反比，如果仅使线圈的转速 (2)线图与磁感线平行时，感应电动势有 加倍，则周期减半，为T=0.02s,故D错误 最大值，Em=VBSw=480πV. 答案B (3)从图示位置开始计时，电动势的瞬时 方法通图 表达式e=Emcos at=480πcos100πtV. 交变电流产生的理解要点 中性面和与中性面垂直的位置是线圈 (4)根据法拉第电磁感应定律得E=V△ d 在磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动时 N(BSsin30°-02=1440V. 经过的两个特殊位置。中性面是交流电改变 需·a 方向的分界面一线圈每经过中性面一次， 交流电就改变一次方向.在匀强磁场中，线 题型3对交变电流图像的理解及应用 图每转一圈，交流电达到最大值、零值和改 例③(2024·安微安庆一中高二期中)手 变方向各2次“两面”特点归纳为： 摇式交流发电机结构如图甲所示，灯泡L与交 B1S处：中最大，e=0,9=0, 流电流表A串联后通过电刷、滑环与矩形线圈 当 △t 线 i改变方向 中性面。 相连.摇动手柄，使线圈在匀强磁场中绕垂直 转 B/S处：0=0e最大，把最大. 于磁场的轴O)逆时针匀速转动，从t一0时刻 开始，线圈中的磁通量变化如图乙所示，下列 i最大一与中性面垂直的平面 说法正确的是(). 128 第三章交变电流收组 B.a时刻通过电流表的电流改变方向 C.3时刻线圈所在平面和磁场平行 D.线圈转速变快，交流电周期将变大 解析1时刻线圈中磁通量最大，磁通量 的变化率为0，线圈产生的感应电动势为0，由 闭合电路欧姆定律知电流为0，故A错误：t3时 刻线图位于中性面，线圈所在平面和磁场垂 直，通过电流表的电流改变方向，故B正确，C 错误：线圈转速变快，交流电频率变大，周期变 小，故D错误。 A.4时刻线圈中电流最大 解析B 口-03学业质量测评。 A基础过关练 测试时问：15分钟 C,转动过程中线圈中电流方向变化，流过R 1.(2024·湖北武汉一中高二期中)如图是一 的电流方向不变 正弦式交变电流的电流图像.由图像可知， D.线圈转过90°时，穿过线圈平面的磁通量 这个电流的( 最大，且为nBS 年A 0.0 70.020.032s A.最大值为10A,周期为0.02s B.最大值为10A,周期为0.01s 3.(2024·湖北武汉三中高二期末)如图所 C.最大值为10√2A,周期为0.02s 示，竖直长直导线通有向下的恒定电流，位 D.最大值为102A,周期为0.01s 于导线右侧的矩形线圈abcd可绕其竖直 2.(2024·湖北省武昌实验中学高二期中)如 对称轴OO2转动.线圈绕轴沿逆时针（沿轴 图为电动机模型图，左侧为N极，右侧为S 线从上往下看)方向匀速转动，转动周期为 极.电动机线圈通过换向器连人电路中，线 T,从图示位置开始计时，下列说法正确的是 圈abcd的面积为S,匝数为1，匀强磁场磁 (). 感应强度为B,线圈平面与磁场平行.若此时 A.线圈中产生正弦式交流电 闭合开关，则下列说法正确的是( A.从正前方看去，该线圈将会逆时针转动 B0~}T时间内，线圈中感应电流方向为 B.若同时调转电极和磁极方向，则线圈的转 abcda 动方向改变 C.t=0时，线圈的磁通量最大，感应电动势 129 国雕令手细高中物理选择性必修第二册 也最大 B综合提能练 测试时间：20分钟 D.线圈每转动一周，电流方向改变一次 1.(2024·河北唐山一中高二期中)交流发电 机在工作时的电动势为e=Emsin wt,若将其 线圈的转速提高到原来的两倍，其他条件不 变，则其电动势变为( ). A.E.sin学 B.2Emsin t 第3题图 第4题图 C.Emsin 2ot D.2Emsin 2ot 4.(2024·湖南湘潭一中高二期中)（多选）如 2.(2024·河北石家庄二中高二期中)（多选） 图所示为交流发电机示意图，线圈的AB边 某矩形线圈绕垂直于匀强磁场的对称轴做 连在金属滑环K上，CD边连在金属滑环L 匀速转动，以下说法正确的是( 上，两个电刷E、F分别压在两个滑环上，线 A,线圈平面经过中性面时，通过线圈平面的 圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外 磁通量最大，且与线圈匝数无关 电路的连接.关于其工作原理，下列分析正 B.线圈平面经过中性面时，通过线圈的磁通 确的是() 量变化率的绝对值最大 A.当线圈平面转到中性面的瞬间，穿过线圈 C线圈平面垂直于中性面时，线圈中的感应 的磁通量最大 电流最大，且与线圈匝数有关 B.当线圈平面转到中性面的瞬间，线圈中的 D.线圈平面垂直于中性面时，线圈中感应电 感应电流最大 流的方向将发生改变 C.当线圈平面转到跟中性面垂直的瞬间，穿 3.(2024·北京一零一中学高二期末)图甲是 过线圈的磁通量最小 某小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间 D.当线圈平面转到跟中性面垂直的瞬间，线 的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A为理 圈中的感应电流最小 想交流电流表，面积为S=1m的线圈绕垂 5.(2024·江西余江一中高二阶段练习)一台 直于磁场的水平轴O)沿逆时针方向匀速转 发电机产生正弦式电流，如果发电机电动势 动，从图甲所示位置开始计时，产生的交变 的峰值Em=400V,线圈匀速转动的角速度 电流随时间t变化的图像如图乙所示.已 w=314rad/s,试写出电动势瞬时值的表达式 知线圈的等效电阻R=10Ω，线圈的匝数 (设零时刻电动势的瞬时值为0).如果这个发 V=10,下列说法正确的是( 电机的外电路只有电阻元件，总电阻为2kΩ， A 电路中电流的峰值为多少？写出电流瞬时 10w② 值的表达式， ×102s) -102 R A.电流表的示数约为14.1A B.该交变电流的有效值是10√2A C.1=0.01s时，通过线圈的磁通量为0 130