2018-2019学年高中物理第五章交变电流1交变电流分层训练.docx

1 交变电流A级抓基础1(多选)下列各图中，线圈中能产生交流电的有()答案：BCD2闭合线圈在匀强磁场中匀速转动时，产生的正弦式交变电流iImsin t.若保持其他条件不变，使线圈的匝数和转速各增加1倍，则电流的变化规律为()AiImsin tBiImsin 2tCi2Imsin t Di2Imsin 2t解析：由电动势的最大值知，最大电动势与角速度成正比，与匝数成正比，所以电动势最大值为4Em，匝数加倍后，其电阻也应该加倍，此时线圈的电阻为2R，根据欧姆定律可得电流的最大值为Im2Im，因此，电流的变化规律为i2Imsin 2t.答案：D3.矩形线圈在磁场中匀速转动时，产生的感应电动势最大值为50 V，那么该线圈由右图所示位置转过30，线圈中的感应电动势大小为()A50 VB25 VC25 V D10 V解析：由题给条件知：交变电流瞬时值表达式为e50cos t50cos ，当30时，e25 V，B对答案：B4(多选)如图所示，矩形线圈abcd放在匀强磁场中，adbcl1，abcdl2，从图示位置起该线圈以角速度绕不同转轴做匀速转动，则()A以OO为转轴时，感应电动势eBl1l2sin tB以O1O1为转轴时，感应电动势eBl1l2sin tC以OO为转轴时，感应电动势eBl1l2cos tD以OO为转轴跟以ab为转轴一样，感应电动势eBl1l2sin解析：以O1O1为轴转动时，磁通量不变，不产生交变电流无论以OO为轴还是以ab为轴转动，感应电动势的最大值都是Bl1l2.由于是从与磁场平行的面开始计时，产生的是余弦式交变电流，故C、D正确答案：CD5一矩形线圈在匀强磁场中转动产生的交变电动势为e10sin 20t V，则下列说法正确的是()At0时，线圈位于中性面Bt0时，穿过线圈的磁通量为零Ct0时，导线切割磁感线的有效速度最大Dt0.4 s时，电动势第一次出现最大值解析：由电动势e10sin 20t V知，计时从线圈位于中性面时开始，所以t0时，线圈位于中性面，磁通量最大，但此时导线线速度方向与磁感线平行，切割磁感线的有效速度为零，A正确，B、C错误当t0.4 s时，e10 sin(200.4) V0，D错误答案：AB级提能力6(多选)如图甲所示，一矩形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴OO以恒定的角速度转动当从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈中产生的交变电流按照图乙所示的余弦规律变化，则在t时刻()A线圈中的电流最大B穿过线圈的磁通量为零C线圈所受的安培力为零D线圈中的电流为零解析：t，此时线圈位于中性面位置，所以穿过线圈的磁通量最大，B错误，由于此时感应电动势为零，所以线圈中电流为零，线圈所受的安培力为零，A错误，C、D正确答案：CD7矩形线圈abcd在匀强磁场中逆时针匀速转动时，线圈中产生如下图所示的交流电，设沿abcda方向为电流正方向，则对应t1时刻线圈位置为()解析：由题图知在t1时刻线圈获得最大正向电流，电流方向为abcda，又线圈为逆时针转动，故只有B图符合电流方向为abcda且最大答案：B8如图所示，甲、乙两个并排放置的共轴线圈，甲中通有如图所示的交流电，则下列判断错误的是()A在t1到t2时间内，甲、乙相吸B在t2到t3时间内，甲、乙相斥Ct1时刻两线圈间作用力为零Dt2时刻两线圈间吸引力最大解析：t1和t2时间内，甲中电流减小，甲中的磁场穿过乙并且减小，因此乙中产生与甲同向的磁场，故甲、乙相吸，A选项正确，同理B选项正确t1时刻甲中电流最大，但变化率为零，乙中无感应电流，故两线圈的作用力为零，故C选项正确t2时刻甲中电流为零，此时电流的变化率最大，乙中的感应电流最大，但相互作用力为零，故D选项错误答案：D9.如图所示为演示用的手摇发电机模型，匀强磁场磁感应强度B0.5 T，线圈匝数n50，每匝线圈面积0.48 m2，转速150 r/min，在匀速转动过程中，从图示位置开始计时(1)写出交变感应电动势瞬时值的表达式；(2)画出et图线解析：(1)当线圈平面经过中性面开始计时，则线圈在时间t内转过角度t，于是感应电动势瞬时值eEmsin t，其中EmnBS.由题意知n50，B0.5 T，rad/s5 rad/s ，S0.48 m2，EmnBS500.50.485 V188 V，所以e188sin 5t(V)(2)根据交流电的方程画图线时，最大值是正弦图线的峰值，由纵轴上的刻度值标出，交流电的频率与正弦图线的周期相对应，而周期由时间轴上的刻度值标出，T0.4 s，et图线如图所示10矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴转动，线圈共100 匝，转速为 r/min，在转动过程中穿过线圈的磁通量的最大值为0.03 Wb，则线圈平面转到与磁感线平行时，感应电动势为多少？当线圈平面与中性面夹角为时，感应电动势为多少？解析：