3.1交变电流 同步练习 -2024-2025学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

3.1交变电流测评

一、单选题

【交变电流定义】

1．下列说法正确的是(   )

A.闭合电路内只要有磁通量，就有感应电流产生

B.方向不变、大小随时间变化的电流是交变电流

C.我国电网中交变电流的周期是0.02s，1s内电流方向改变100次

D.理想变压器原、副线圈中通过的交变电流的频率之比等于原、副线圈的匝数之比

2．下列图像中不属于交变电流的有(   )

A. B. C. D.

 

【交变电流的产生及变化规律】

3．下列各情况中，线圈都以角速度ω绕图中的转动轴匀速转动，不能产生交变电流的是(   )

A. B. C. D.

4．某旋转电枢式交流发电机，当转子的旋转角速度为ω时，其产生的电动势随时间变化的关系式为。那么当转子的旋转角速度减为时，其产生的电动势随时间变化的关系式为(   )

A. B. C. D.

5．如图所示，（甲）→（乙）→（丙）→（丁）→（甲）过程是交流发电机发电的示意图，线圈的ab边连在金属滑环K上，cd边连在金属滑环L上，用导体制成的两个

电刷分别压在两个滑环上，线圈在匀速转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路连接。已知线圈转动的角速度为ω，转动过程中电路中的最大电流为。下列选项正确的是(   )

A.在图（甲）位置时，线圈中的磁通量最大，感应电流为零

B.从图（乙）位置开始计时，线圈中电流i随时间t变化的关系式为

C.在图（丙）位置时，线圈中的磁通量最大，磁通量的变化率也最大

D.在图（丁）位置时，感应电动势最大，cd边电流方向为

6．一只低压教学电源输出的交变电压为，以下说法正确的是(   )

A.这只电源可以使“10V  2W”的灯泡正常发光

B.这只电源的交变电压的周期是314s

C.这只电源在时电压达到最大值

D.“10V  2μF”电容器可以接在这只电源上

二、计算题

【交变电流的最大值、瞬时值求解】

7．一台发电机产生正弦式电流。如果发电机电动势的峰值，线圈匀速转动的角速度，试写出电动势瞬时值的表达式（设0时刻电动势瞬时值为0）。如果这个发电机的外电路只有电阻元件，总电阻为2 kΩ，电路中电流的峰值为多少？写出电流瞬时值的表达式。

8．如图所示，在匀强磁场中有一个“π”形导线框，可绕轴转动，已知匀强磁场的磁感应强度，线框相邻两边相互垂直，其中边长为20 cm，长均为10 cm，转速为50 r/s，若从图示平面平行磁场位置开始计时：

（1）写出线框中感应电动势的瞬时值表达式；

（2）求出由图示位置转过30°过程中线框产生的平均电动势；

（3）作出线框中感应电动势随时间变化的图像。

9．如图所示，交流发电机的矩形金属线圈，ab边和cd边的长度，bc边和ad边的长度，匝数匝，线圈的总电阻，线圈位于磁感应强度的匀强磁场中。线圈的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环E、F（集流环）焊接在一起，并通过电刷与阻值的定值电阻连接。初始状态时线圈平面与磁场方向平行，现使线圈绕过bc和ad边中点、且垂直于磁场的转轴以角速度匀速转动。电路中其他电阻以及线圈的自感系数均可忽略不计。

（1）从线圈经过中性面开始计时， 写出电动势e随时间变化的函数关系式（即电动势的瞬时值表达式）；

（2）求线圈转动过程中电阻R的发热功率；

（3）从线圈经过图示位置开始计时，求经过周期时间通过电阻R的电荷量。