3.1 交变电流 专题训练 -2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第二册

3.1交变电流（专题训练） 一．交流发电机原理和示意图（共8小题） 二．判断线圈转到不同位置的电流方向（共6小题） 三．（共8小题） 四．（共5小题） 一．交流发电机原理和示意图（共8小题） 1．“南鲲号”称之为“海上充电宝”，是一个利用海浪发电的大型海上电站，其发电原理是海浪带动浪板上下摆动，从而驱动发电机转子转动，其中浪板和转子的链接装置使转子只能单方向转动。若转子带动线圈如下图逆时针转动，并向外输出电流，则下列说法正确的是（　　） A．线圈转动到如图所示位置时穿过线圈的磁通量最大 B．线圈转动到如图所示位置时产生的电动势为零 C．线圈转动到如图所示位置时其靠近N极的导线框受到的安培力方向向上 D．线圈转动一周电流方向改变两次，图示位置正是电流变向的时刻 【答案】C 【详解】A．线圈转动到如图所示位置时穿过线圈的磁通量为零，最小，故A错误； B．线圈转动到如图所示位置时，磁通量变化率最大，根据法拉第电磁感应定律，此时产生的电动势最大，不为零，故B错误； C．根据右手定则可知，线圈转动到如图所示位置时a端电势高于b端电势，根据左手定则可知，线圈转动到如图所示位置时其靠近N极的导线框受到的安培力方向向上，故C正确； D．线圈转动一周电流方向改变两次，线圈经过中性面一次电流方向改变，图示位置是峰值面，故图示位置不是电流变向的时刻，故D错误。 故选C。 2．如图是一款高空风车及其发电模块原理图。在发电期间，发电机线圈ab在某一时刻转至图示位置。则（    ） A．发电的工作原理是电流的磁效应 B．该时刻线圈b端电势高于a端电势 C．该时刻线圈磁通量为零，感应电动势也为零 D．风力增大，线圈ab的感应电动势不变 【答案】B 【详解】A．高空风车发电的工作原理是电磁感应，故A错误； B．根据右手定则可知，电流方向沿顺时针方向，则该时刻线圈b端电势高于a端电势，故B正确； C．该时刻线圈磁通量为0，感应电动势最大，故C错误； D．风力越大，风车转动的越快，线圈ab转动的角速度越大，根据 则感应电动势变大，故D错误； 故选B。 3．如图所示是交流发电机的示意图，线圈的两条边分别与两个金属滑环连在一起，线圈逆时针匀速转动时，通过滑环和电刷保持与外电路的连接，图中只画了一匝线圈，磁场可视为匀强磁场，则（　　） A．线圈转动到甲图和丙图所示的位置时，穿过线圈的磁通量最大，电路中的电流也最大 B．线圈转动到乙图和丁图所示的位置时，穿过线圈的磁通量为零，电路中的电流为零 C．线圈从甲图所示位置逆时针转动到丁图所示位置的过程中，电路中电流的方向改变4次 D．线圈从丙图位置转到丁图位置的过程中，穿过线圈的磁通量减小，产生的感应电动势增大 【答案】D 【详解】A．线圈转动到题甲图和题丙图所示的位置时，穿过线圈的磁通量最大，但磁通量变化率为零，电路中的电流为零，A错误； B．线圈转动到题乙图和题丁图所示的位置时，穿过线圈的磁通量为零，但磁通量的变化率最大，电路中的电流最大，B错误； C．线圈经过中性面时，电流方向发生改变，可知线圈从题甲图所示位置逆时针转动到题丁图所示位置的过程中，电路中电流的方向改变1次，C错误； D．线圈从题丙图位置（中性面）转到题丁图位置（与中性面垂直）的过程中，穿过线圈的磁通量减小，磁通量变化率增大，产生的感应电动势增大，D正确。 故选D。 4．如图甲，风力发电装置呈现风车外形，风轮机带动内部匝数为N的矩形铜质线圈在水平匀强磁场中，以角速度ω绕垂直于磁场的水平转轴，顺时针匀速转动产生交流电，发电模型简化为图乙。已知N匝线圈产生的感应电动势的最大值为Em。则（　　） A．线圈转动的快慢不会影响回路中电流的大小 B．当线圈转到图示位置时产生的感应电流方向为ABCD C．当线圈转到图示位置时磁通量的变化率最小 D．穿过线圈的最大磁通量为 【答案】B 【详解】A．根据 又 解得 可知线圈转动的快慢会影响回路中电流的大小。故A错误； B．当线圈转到题图示位置时，根据右手定则判断知产生的感应电流方向为ABCD。故B正确； C．当线圈转到题图示位置时，线圈与中性面垂直，感应电动势最大，磁通量的变化率最大。故C错误； D．由 得 故D错误。 故选B。 5．（多选）线圈在竖直向上的磁场中匀速转动时，能产生交变电流的是（　　） A． B． C． D． 【答案】AB 【详解】AB．线圈在磁场中转动过程中，若磁通量发生周期性变化，会产生交变电流，AB正确； C．线圈转动过程中始终与磁场平行，磁通量保持为零不变，不会产生交变电流，C错误； D．线圈平移过程中磁通量保持为零，不会产生交变电流，D错误。 故选AB。 6．（多选）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：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（向纸外，向纸内），并从图甲所示位置开始计时，此时产生的正弦式交流电如图乙所示。已知其周期为，电流峰值为，下面说法正确的是（　　）    A．根据图乙可知时，线圈的磁通量最大 B．根据图乙可知时，线圈的磁通量变化率最大 C．若仅把甲图中的单匝矩形线圈改为两匝矩形线圈，并从图甲所示位置开始计时，则产生的交流电与图乙所示相同 D．若仅把甲图中的转轴改为转轴，并从图甲所示位置开始计时，则产生的交流电与图乙所示不同 【答案】BC 【详解】AB．根据图乙可知时，线圈的感应电流最大，根据法拉第电磁感应定律可知，线圈的磁通量变化率最大，此时磁通量最小为0，故A错误，B正确。 C．若仅把甲图中的单匝矩形线圈改为两匝矩形线圈，根据可知，并从图甲所示位置开始计时，则产生的交流电压最大值变为原来的两倍，但是线圈电阻也变为原来的两倍，则交流电的图像与图乙所示相同，故C正确； D．若仅把甲图中的转轴改为转轴，并从图甲所示位置开始计时，磁通量的变化情况一样，产生的交流电与图乙所示相同，故D错误。 故选BC。 7．（多选）两人在赤道上站立，各自手握金属绳OPO'的一端，绕东西方向的水平轴沿顺时针方向匀速摇动，周期为T，将金属绳连入电路，闭合回路如图所示，取金属绳在图示的最高位置时为t=0时刻，则下列说法正确的是（　　） A．电路中存在周期为T的变化电流 B．t=0时刻，回路磁通量最大，电路中电流最大 C．t=时刻，电流向左通过灵敏电流计 D．t=时刻，回路磁通量最小，电路中电流最小 【答案】AD 【详解】A．用类比法，如线圈在匀强磁场中匀速转动时，产生周期性变化的交变电流，所以这个电路中存在周期为T的变化电流，故A正确； B．由于地磁场方向等效为由南指向北，则t=0时刻，回路磁通量最大，磁通量变化率最小，电路中电流最小，为0，故B错误； C．t=时刻，第一次经过水平位置，这个过程磁通量减小，由楞次定律可知，感应电流方向向右通过灵敏电流计，故C错误； D．t=时刻，回路磁通量最小，磁通量变化率最小，电路中电流最小，为0，故D正确。 故选AD。 8．如图所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中绕OO′轴顺时针（沿OO′方向看）匀速转动时，线圈中产生正弦交流电。从线圈转过图示位置开始计时，设沿abcda方向为电流正方向，则线圈中产生的交流电图像是图中的哪一个？说明判断的理由。 【详解】在图示位置，穿过线圈的磁通量达到最大，线圈中产生的感应电流为零，即 ， 当线圈绕OO′轴顺时针（沿OO′方向看）匀速转动时，穿过线圈的磁通量减小，且原磁场方向向上，根据楞次定律可知感应电流的磁场方向和原磁场方向相同，故线圈中的感应电流的方向沿abcda，电流为正方向，故选a。 二．判断线圈转到不同位置的电流方向（共6小题） 9．如图所示，边长为l的正方形金属框abcd置于匀强磁场中，磁场方向水平向右。金属框以角速度ω绕金属框的bc边逆时针（从上往下看）匀速转动。时金属框平面与磁场平行（图示状态），下列说法正确的是（　　） A．时，ad边的电流方向从d指向a B．在的时间内，ab边的电流方向为先a→b，后b→a C．在的时间内，cd边一直切割磁感线 D．若绕ab边转动，在的时间内，通过金属框的磁通量先增大后减小 【答案】B 【详解】A．时，ad边切割方向与磁场平行，瞬时电流为0，故A错误； B．在的时间内，通过金属框的磁通量先增大后减小，由楞次定律ab边的电流方向为先a→b，后b→a，故B正确； C．在的时间内，cd边一直没有切割磁感线，故C错误； D．若绕ab边转动，在的时间内，通过金属框的磁通量一直为0，故D错误。 故选B 。 10．如图所示，线圈abcd在水平匀强磁场中匀速转动而产生交变电流。当线圈逆时针转动到图示水平位置时（　　） A．线圈处于中性面位置 B．线圈中瞬时感应电动势为零 C．穿过线圈平面的磁通量最大 D．线圈中电流方向为 【答案】D 【详解】A．中性面是垂直于磁感应强度，题中该位置与中性面垂直，故A项错误； B．在题中该位置，线框切割磁感线的速度最快，其瞬时感应电动势最大，故B项错误； C．在中性面位置穿过线圈平面的磁通量最大，题中该位置与中性面垂直，其磁通量最小，故C项错误； D．根据楞次定律，线圈中电流方向为，故D项正确。 故选D。 11．汽车上的发电机多采用旋转式发电机。如图甲，转子在外力带动下旋转产生磁场，定子线圈产生感应电动势。现简化为如图乙模型，一连有电阻的线圈轴线与条形磁铁中心线在同一平面，条形磁铁（转子）绕其中心在该平面内匀速转动的过程中，下列说法正确的是（　　） A．条形磁铁在图示位置，线圈中磁通量最大 B．条形磁铁在图示位置，电阻中电流为零 C．条形磁铁从图示位置转动过程中，电阻中电流方向由指向 D．增大条形磁铁的转速，可以增大中的电流 【答案】D 【详解】A．条形磁铁在图示位置，线圈中磁通量最小，为零，故A错误； B．条形磁铁在图示位置，磁通量的变化率最大，感应电流最大，电阻中电流不为零，故B错误； C．条形磁铁从图示位置转动过程中，线圈中向上的磁通量增大，根据楞次定律可得电阻中电流方向由指向，故C错误； D．增大条形磁铁的转速，线圈中磁通量变化率增大，感应电动势增大，中电流增大，故D正确。 故选D。 12．（多选）下图为交流发电机示意图，线圈沿逆时针方向匀速转动，下列说法正确的是（　　） A．甲→乙过程中，边中的电流由 B．丙→丁过程中，边中的电流由 C．图甲位置线圈中感应电动势最大 D．图乙位置线圈中感应电流最大 【答案】BD 【详解】A．甲→乙过程中，根据右手定则，边中的电流由，故A错误； B．丙→丁过程中，根据右手定则，边中的电流由，故B正确； C．图甲位置，线圈中磁通量最大，磁通量变化率为零，线圈中感应电动势最小，为零，故C错误； D．图乙位置，线圈中磁通量为零，磁通量变化率最大，线圈中感应电动势最大，感应电流最大，故D正确。 故选BD。 13．（多选）在匀强磁场中，一闭合矩形金属线圈，绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化，则（　　） A．时，线圈平面与磁场方向平行，线圈中的感应电动势为零 B．时，线圈平面与磁场方向平行，线圈中的电流改变方向 C．时，线圈平面与磁场方向垂直，线圈中的感应电动势为零 D．时，线圈平面与磁场方向平行，线圈中的磁通量的变化率最大 【答案】CD 【详解】ABD．根据题意，由图可知，、、时，穿过线圈的磁通量为零，磁通量的变化率最大，则线圈平面与磁场方向平行，线圈中的感应电动势最大，感应电流最大，电流方向不发生改变，故AB错误，D正确； C．根据题意，由图可知，时，穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为零，则线圈平面与磁场方向垂直，线圈中的感应电动势为零，故C正确。 故选CD。 14．如图所示，100匝的线框abcd在图示磁场（匀强磁场）中匀速转动，角速度为ω，其电动势的瞬时值为e=100cos100πtV，那么感应电动势的最大值为________，当从图示位置转过60°角时线圈中的感应电动势为________，此时穿过线圈的磁通量的变化率为________．    【答案】 100V 50V 0.5Wb/s 【分析】根据感应电动势的瞬时值表达式分与法拉第电磁感应定律析答题． 【详解】由可知，感应电动势的最大值为100V，当从图示位置转过60°角时，，线圈中的感应电动势为50V，由 可知，此时穿过线圈的磁通量的变化率为： 【点睛】本题考查了求感应电动势最大值、瞬时值、磁通量变化率问题，记住并灵活应用交变电流的瞬时值表达式即可正确解题． 三．（共8小题） 15．如图所示为一小型交流发电机示意图，线圈与电阻构成闭合回路，将两磁极间的磁场视为匀强磁场，图示时刻线圈平面恰与磁场方向垂直。当线圈绕轴按图示方向匀速转动时，下列说法正确的是（　　） A．图示时刻通过电阻的电流为零 B．图示时刻线圈的磁通量为零 C．从图示时刻开始，线圈转过时，电阻中的电流最大 D．从图示时刻开始，线圈转过时，线圈的磁通量变化率等于零 【答案】A 【详解】A．图示时刻线圈位于中性面，感应电动势为零，则通过电阻的电流为零，A正确； B．图示时刻线圈的磁通量最大，B错误； C．从图示时刻开始，线圈转过时，线圈再次回到中性面，则电阻中的电流为零，C错误； D．从图示时刻开始，线圈转过时，穿过线圈的磁通量为零，但此时的磁通量变化率最大，D错误。 故选A。 16．如图所示，三角形金属线框置于匀强磁场中，绕固定轴匀速转动，当线框平面与磁场方向垂直时，下列说法正确的是（　　） A．穿过线框的磁通量为0 B．线框中的感应电流为0 C．线框中的感应电动势最大 D．线框所受安培力最大 【答案】B 【详解】ABC．当线框平面与磁场方向垂直时，穿过线框的磁通量最大，不为0，穿过线框的磁通量变化率为0，根据法拉第电磁感应定律可知线框中的感应电动势最小，为0，线框中的感应电流为0，故AC错误，B正确； D．线框中的感应电流为0，线框不受安培力的作用，故D错误。 故选B。 17．如图甲所示，由交流发电机、定值电阻、交流电流表A组成的闭合回路，线圈沿逆时针方向转动，图甲所示位置磁感线与线圈平面平行，从此刻开始计时，穿过线圈的磁通量随时间变化的图像如图乙所示，则（　　） A．时刻线圈中感应电动势最小 B．时刻线圈中感应电流的方向改变 C．线圈转到图甲所示位置时，线圈中磁通量变化率为零 D．线圈转动到图甲所示位置时，线圈中感应电流方向为 【答案】B 【详解】A．根据题图乙，结合交流发电机工作原理可知，在时刻，穿过线圈的磁通量为零，但磁通量变化率最大，则线圈中产生的感应电动势最大，故A错误； B．由题图乙可知，在时刻，穿过线圈的磁通量最大，线圈位于中性面，线圈中感应电流的方向改变，故B正确； C．线圈转到题图甲所示位置时，穿过线圈的磁通量为零，但磁通量变化率最大，故C错误； D．线圈沿逆时针方向转动，根据右手定则判断可知，当线圈转动到题图甲所示位置时，线圈中感应电流方向为，故D错误。 故选B。 18．关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流，下列说法中正确的是（　　） A．线圈平面每经过中性面一次，感应电流方向就改变一次，感应电动势方向不变 B．线圈每转动一周，感应电流方向就改变一次，感应电动势方向不变 C．线圈平面每经过中性面一次，感应电动势和感应电流的方向都要改变一次 D．线圈每转动一周，感应电动势和感应电流方向都要改变一次 【答案】C 【详解】AC．线圈平面每经过中性面一次，感应电动势和感应电流的方向都要改变一次，故A错误，C正确； BD．线圈每转动一周，经过中性面两次，感应电动势和感应电流的方向都要改变两次，故BD错误。 故选C。 19．（多选）如图1所示，一个面积为S的矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化如图2所示，下列说法正确的是（　　）    A．时刻线圈平面垂直于中性面 B．时刻ad边的速度方向跟磁感线垂直 C．时刻线圈平面与中性面重合 D．线圈在如图1所示位置时，电流方向改变一次 【答案】BC 【详解】A．由题图可知，时刻穿过线圈的磁通量最大，线圈平面垂直于磁感线，与中性面平行，故A项错误； B．由题图可知，时刻穿过线圈的磁通量为零，线圈平面垂直于中性面，感应电动势最大，所以ad边的速度方向与磁感线垂直，故B项正确； C．由题图可知，时刻穿过线圈的磁通量最大，线圈平面垂直于磁感线，与中性面平行，即线圈平面与中性面重合，故C项正确； D．每次经过中性面位置时，电流方向发生改变，图1所示位置垂直中性面，电流方向不改变，故D项错误。 故选BC。 20．（多选）如图1为小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场。线圈绕垂直于磁场的水平轴沿逆时针方向以角速度匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图2所示，下列结论正确的是（　　） A．线圈从图1所示位置转过时的时刻是图2的计时0点 B．线圈每经过图1所示位置1次，电流方向就改变1次 C．若线圈的匝数为20，则电动势的最大值是 D．若增大线圈转动的角速度，则磁通量变化率的最大值增大 【答案】CD 【详解】A．线圈从图1所示位置转过时，穿过线圈的磁通量最大，对应图2中的0.1s这一时刻，故A错误； B．线圈每经过中性面一次，电流方向改变一次，而图1所示位置为线圈的峰值面，与线圈的中性面垂直，电流方向不变，故B错误； C．由图2可知该交流电的周期为 根据法拉第电磁感应定律，可得线圈产生感应电动势的最大值为 故C正确； D．根据法拉第电磁感应定律 可得磁通量变化率的最大值 所以，若增大线圈转动的角速度，则磁通量变化率的最大值增大，故D正确。 故选CD。 21．（多选）如图所示为交流发电机示意图，线圈的AB边连在金属滑环K上，CD边连在滑环L上，用导体做的两个电刷E、F分别压在两个滑环上，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路的连接。下列判断正确的是（    ）    A．当线圈平面转到中性面的瞬间，穿过线圈的磁通量变化率最大 B．当线圈平面转到中性面的瞬间，线圈中的感应电流方向发生改变 C．当线圈平面转到跟中性面垂直的瞬间，穿过线圈的磁通量最大 D．当线圈平面转到跟中性面垂直的瞬间，线圈中的感应电动势最大 【答案】BD 【详解】A．当线圈平面转到中性面的瞬间，穿过线圈的磁通量变化率最小，故A错误； B．当线圈平面转到中性面的瞬间，线圈中的感应电流方向发生改变，故B正确； C．当线圈平面转到跟中性面垂直的瞬间，线圈平面与磁场平行，所以穿过线圈的磁通量最小，故C错误； D．当线圈平面转到跟中性面垂直的瞬间，穿过线圈的磁通量变化率最大，线圈中的感应电动势最大，故D正确。 故选BD。 22．中性面 （1）中性面：与磁感线_________的平面。 （2）当线圈平面位于中性面时，线圈中的磁通量_________，线圈中的电流为_________。 【答案】 垂直 最大 零 四．（共5小题） 23．以下各个选项所示的电流，属于交变电流的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】判断电流是交流还是直流，要看其方向是否随时间周期性变化。选项C中，电流的大小和方向均不变；选项AD中，尽管电流大小随时间周期性变化，但其方向不变，仍是直流，故只有B正确。 故选B。 24．关于交变电流的理解，下列说法正确的是（　　） A．如果电流大小随时间做周期性变化，则一定是交变电流 B．交变电流一定是按正弦规律变化的 C．交变电流电压的大小和方向随时间做周期性变化 D．化学电池提供的电流也可能是交变电流 【答案】C 【详解】AC．交变电流电压和电流的大小和方向随时间做周期性变化，故A错误，C正确； B．交变电流不一定时按正弦规律变化，故B错误； D．化学电池提供的电流是直流电，故D错误。 故选C。 25．下面关于交变电流的“四值”说法中正确的是（  ） A．交变电流的有效值就是交流电在一周期内的平均值 B．交流电表上显示的电流数值是该交变电流的瞬时值 C．交流电器设备上所标的电压和电流值是交变电流的最大值 D．与交变电流有相同的热效应的直流电的数值是交变电流的有效值 【答案】D 【详解】AD．依据交变电流的有效值的定义知，与交变电流有相同的热效应的直流电的数值是交流电的有效值，并且不等于其平均值，故A错误，D正确； B．用电表测量的电流、电压均为交流电的有效值，故B错误； C．交流电器设备（电容器除外）上所标的电压和电流值均是交变电流的有效值，故C错误。 故选D。 26．（多选）如图表示交变电流的图象是（　　） A． B． C． D． 【答案】CD 【详解】交变电流电流大小和方向都随时间呈周期性变化，故CD正确，AB错误。 故选CD。 27．交变电流：电流，电压随时间做________，这样的电流叫做交变电流。我们把交变电流完成一次周期性变化所需的________，叫做它的周期。交流电在1s内完成的周期性变化的________叫做它的频率。 【答案】 周期性变化 时间 次数 【详解】[1]电流，电压随时间做周期性变化，这样的电流叫做交变电流； [2]我们把交变电流完成一次周期性变化所需的时间，叫做它的周期； [3]交流电在1s内完成的周期性变化的次数叫做它的频率。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 3.1交变电流（专题训练） 一．交流发电机原理和示意图（共8小题） 二．判断线圈转到不同位置的电流方向（共6小题） 三．（共8小题） 四．（共5小题） 一．交流发电机原理和示意图（共8小题） 1．“南鲲号”称之为“海上充电宝”，是一个利用海浪发电的大型海上电站，其发电原理是海浪带动浪板上下摆动，从而驱动发电机转子转动，其中浪板和转子的链接装置使转子只能单方向转动。若转子带动线圈如下图逆时针转动，并向外输出电流，则下列说法正确的是（　　） A．线圈转动到如图所示位置时穿过线圈的磁通量最大 B．线圈转动到如图所示位置时产生的电动势为零 C．线圈转动到如图所示位置时其靠近N极的导线框受到的安培力方向向上 D．线圈转动一周电流方向改变两次，图示位置正是电流变向的时刻 2．如图是一款高空风车及其发电模块原理图。在发电期间，发电机线圈ab在某一时刻转至图示位置。则 A．发电的工作原理是电流的磁效应 B．该时刻线圈b端电势高于a端电势 C．该时刻线圈磁通量为零，感应电动势也为零 D．风力增大，线圈ab的感应电动势不变 3．如图所示是交流发电机的示意图，线圈的两条边分别与两个金属滑环连在一起，线圈逆时针匀速转动时，通过滑环和电刷保持与外电路的连接，图中只画了一匝线圈，磁场可视为匀强磁场，则（　　） A．线圈转动到甲图和丙图所示的位置时，穿过线圈的磁通量最大，电路中的电流也最大 B．线圈转动到乙图和丁图所示的位置时，穿过线圈的磁通量为零，电路中的电流为零 C．线圈从甲图所示位置逆时针转动到丁图所示位置的过程中，电路中电流的方向改变4次 D．线圈从丙图位置转到丁图位置的过程中，穿过线圈的磁通量减小，产生的感应电动势增大 4．如图甲，风力发电装置呈现风车外形，风轮机带动内部匝数为N的矩形铜质线圈在水平匀强磁场中，以角速度ω绕垂直于磁场的水平转轴，顺时针匀速转动产生交流电，发电模型简化为图乙。已知N匝线圈产生的感应电动势的最大值为Em。则（　　） A．线圈转动的快慢不会影响回路中电流的大小 B．当线圈转到图示位置时产生的感应电流方向为ABCD C．当线圈转到图示位置时磁通量的变化率最小 D．穿过线圈的最大磁通量为 5．（多选）线圈在竖直向上的磁场中匀速转动时，能产生交变电流的是（　　） A． B． C． D． 6．（多选）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：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（向纸外，向纸内），并从图甲所示位置开始计时，此时产生的正弦式交流电如图乙所示。已知其周期为，电流峰值为，下面说法正确的是（　　）    A．根据图乙可知时，线圈的磁通量最大 B．根据图乙可知时，线圈的磁通量变化率最大 C．若仅把甲图中的单匝矩形线圈改为两匝矩形线圈，并从图甲所示位置开始计时，则产生的交流电与图乙所示相同 D．若仅把甲图中的转轴改为转轴，并从图甲所示位置开始计时，则产生的交流电与图乙所示不同 7．（多选）两人在赤道上站立，各自手握金属绳OPO'的一端，绕东西方向的水平轴沿顺时针方向匀速摇动，周期为T，将金属绳连入电路，闭合回路如图所示，取金属绳在图示的最高位置时为t=0时刻，则下列说法正确的是（　　） A．电路中存在周期为T的变化电流 B．t=0时刻，回路磁通量最大，电路中电流最大 C．t=时刻，电流向左通过灵敏电流计 D．t=时刻，回路磁通量最小，电路中电流最小 8．如图所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中绕OO′轴顺时针（沿OO′方向看）匀速转动时，线圈中产生正弦交流电。从线圈转过图示位置开始计时，设沿abcda方向为电流正方向，则线圈中产生的交流电图像是图中的哪一个？说明判断的理由。 二．判断线圈转到不同位置的电流方向（共6小题） 9．如图所示，边长为l的正方形金属框abcd置于匀强磁场中，磁场方向水平向右。金属框以角速度ω绕金属框的bc边逆时针（从上往下看）匀速转动。时金属框平面与磁场平行（图示状态），下列说法正确的是（　　） A．时，ad边的电流方向从d指向a B．在的时间内，ab边的电流方向为先a→b，后b→a C．在的时间内，cd边一直切割磁感线 D．若绕ab边转动，在的时间内，通过金属框的磁通量先增大后减小 10．如图所示，线圈abcd在水平匀强磁场中匀速转动而产生交变电流。当线圈逆时针转动到图示水平位置时（　　） A．线圈处于中性面位置 B．线圈中瞬时感应电动势为零 C．穿过线圈平面的磁通量最大 D．线圈中电流方向为 11．汽车上的发电机多采用旋转式发电机。如图甲，转子在外力带动下旋转产生磁场，定子线圈产生感应电动势。现简化为如图乙模型，一连有电阻的线圈轴线与条形磁铁中心线在同一平面，条形磁铁（转子）绕其中心在该平面内匀速转动的过程中，下列说法正确的是（　　） A．条形磁铁在图示位置，线圈中磁通量最大 B．条形磁铁在图示位置，电阻中电流为零 C．条形磁铁从图示位置转动过程中，电阻中电流方向由指向 D．增大条形磁铁的转速，可以增大中的电流 12．（多选）下图为交流发电机示意图，线圈沿逆时针方向匀速转动，下列说法正确的是（　　） A．甲→乙过程中，边中的电流由 B．丙→丁过程中，边中的电流由 C．图甲位置线圈中感应电动势最大 D．图乙位置线圈中感应电流最大 13．（多选）在匀强磁场中，一闭合矩形金属线圈，绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化，则（　　） A．时，线圈平面与磁场方向平行，线圈中的感应电动势为零 B．时，线圈平面与磁场方向平行，线圈中的电流改变方向 C．时，线圈平面与磁场方向垂直，线圈中的感应电动势为零 D．时，线圈平面与磁场方向平行，线圈中的磁通量的变化率最大 14．如图所示，100匝的线框abcd在图示磁场（匀强磁场）中匀速转动，角速度为ω，其电动势的瞬时值为e=100cos100πtV，那么感应电动势的最大值为________，当从图示位置转过60°角时线圈中的感应电动势为________，此时穿过线圈的磁通量的变化率为________．    三．（共8小题） 15．如图所示为一小型交流发电机示意图，线圈与电阻构成闭合回路，将两磁极间的磁场视为匀强磁场，图示时刻线圈平面恰与磁场方向垂直。当线圈绕轴按图示方向匀速转动时，下列说法正确的是（　　） A．图示时刻通过电阻的电流为零 B．图示时刻线圈的磁通量为零 C．从图示时刻开始，线圈转过时，电阻中的电流最大 D．从图示时刻开始，线圈转过时，线圈的磁通量变化率等于零 16．如图所示，三角形金属线框置于匀强磁场中，绕固定轴匀速转动，当线框平面与磁场方向垂直时，下列说法正确的是（　　） A．穿过线框的磁通量为0 B．线框中的感应电流为0 C．线框中的感应电动势最大 D．线框所受安培力最大 17．如图甲所示，由交流发电机、定值电阻、交流电流表A组成的闭合回路，线圈沿逆时针方向转动，图甲所示位置磁感线与线圈平面平行，从此刻开始计时，穿过线圈的磁通量随时间变化的图像如图乙所示，则（　　） A．时刻线圈中感应电动势最小 B．时刻线圈中感应电流的方向改变 C．线圈转到图甲所示位置时，线圈中磁通量变化率为零 D．线圈转动到图甲所示位置时，线圈中感应电流方向为 18．关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流，下列说法中正确的是（　　） A．线圈平面每经过中性面一次，感应电流方向就改变一次，感应电动势方向不变 B．线圈每转动一周，感应电流方向就改变一次，感应电动势方向不变 C．线圈平面每经过中性面一次，感应电动势和感应电流的方向都要改变一次 D．线圈每转动一周，感应电动势和感应电流方向都要改变一次 19．（多选）如图1所示，一个面积为S的矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化如图2所示，下列说法正确的是（　　）    A．时刻线圈平面垂直于中性面 B．时刻ad边的速度方向跟磁感线垂直 C．时刻线圈平面与中性面重合 D．线圈在如图1所示位置时，电流方向改变一次 20．（多选）如图1为小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场。线圈绕垂直于磁场的水平轴沿逆时针方向以角速度匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图2所示，下列结论正确的是（　　） A．线圈从图1所示位置转过时的时刻是图2的计时0点 B．线圈每经过图1所示位置1次，电流方向就改变1次 C．若线圈的匝数为20，则电动势的最大值是 D．若增大线圈转动的角速度，则磁通量变化率的最大值增大 21．（多选）如图所示为交流发电机示意图，线圈的AB边连在金属滑环K上，CD边连在滑环L上，用导体做的两个电刷E、F分别压在两个滑环上，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路的连接。下列判断正确的是（    ）    A．当线圈平面转到中性面的瞬间，穿过线圈的磁通量变化率最大 B．当线圈平面转到中性面的瞬间，线圈中的感应电流方向发生改变 C．当线圈平面转到跟中性面垂直的瞬间，穿过线圈的磁通量最大 D．当线圈平面转到跟中性面垂直的瞬间，线圈中的感应电动势最大 22．中性面 （1）中性面：与磁感线_________的平面。 （2）当线圈平面位于中性面时，线圈中的磁通量_________，线圈中的电流为_________。 四．（共5小题） 23．以下各个选项所示的电流，属于交变电流的是（　　） A． B． C． D． 24．关于交变电流的理解，下列说法正确的是（　　） A．如果电流大小随时间做周期性变化，则一定是交变电流 B．交变电流一定是按正弦规律变化的 C．交变电流电压的大小和方向随时间做周期性变化 D．化学电池提供的电流也可能是交变电流 25．下面关于交变电流的“四值”说法中正确的是（  ） A．交变电流的有效值就是交流电在一周期内的平均值 B．交流电表上显示的电流数值是该交变电流的瞬时值 C．交流电器设备上所标的电压和电流值是交变电流的最大值 D．与交变电流有相同的热效应的直流电的数值是交变电流的有效值 26．（多选）如图表示交变电流的图象是（　　） A． B． C． D． 27．交变电流：电流，电压随时间做________，这样的电流叫做交变电流。我们把交变电流完成一次周期性变化所需的________，叫做它的周期。交流电在1s内完成的周期性变化的________叫做它的频率。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $