高中物理 第二章 交变电流 第一、二节 认识交变电流 交变电流的描述自我小测（含解析）粤教版选修3-2.doc

认识交变电流 交变电流的描述一、单项选择题1如图所示，闭合的圆形线圈绕oo轴匀速旋转到与中性面垂直的位置时（）a穿过线圈的磁通量变化率为零b线圈中的感应电动势为零c线圈中的感应电流达最大值d线圈中的感应电流方向改变2矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，从中性面开始转动180角的过程中，平均感应电动势和最大感应电动势之比为（）a/2 b2/ c2 d3交流发电机在工作时的电动势为eemsin t，若将其线圈的转速提高一倍，其他条件不变，则其电动势变为（）aemsin t/2 b2emsin tcemsin 2t d2emsin 2t二、双项选择题4如图所示，正方形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴oo匀速转动，沿着oo观察，线圈沿逆时针方向转动，已知匀强磁场的磁感应强度为b，线圈匝数为n，边长为l，电阻为r，转动的角速度为，则当线圈转至图示位置时（）a线圈中感应电流的方向为abcdab线圈中的感应电流为c穿过线圈的磁通量为0d穿过线圈磁通量的变化率为05矩形线圈的匝数为50，在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图所示，下列结论正确的是（）a在t0.1 s和t0.3 s时，电动势最大b在t0.2 s和t0.4 s时，电动势改变方向c电动势的最大值是157 vd在t0.4 s时，磁通量变化率达最大，其值为3.14 wb/s6一单匝闭合线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动在转动过程中，线框中的最大磁通量为m，最大感应电动势为em，下列说法中正确的是（）a当磁通量为零时，感应电动势也为零b当磁通量减小时，感应电动势在增大c当磁通量等于0.5m时，感应电动势等于0.5emd角速度等于em/m三、非选择题7如图所示频率为50 hz的交变电流，其电压u168 sin t v，把它加在激发电压、熄灭电压均为84 v的霓虹灯的两端，求在半个周期内霓虹灯点亮的时间？8如图所示，匀强磁场磁感应强度b0.5 t，匝数n50的矩形线圈，绕垂直于匀强磁场的转轴oo匀速转动，每匝线圈长l25 cm，宽d20 cm，线圈每分钟转动1 500转在匀速转动过程中，从线圈平面经过图示位置时开始计时（开始电流方向为正向）（1）写出交流感应电动势e的瞬时值表达式，简单画出et图象；（2）若每匝线圈本身电阻r0.02 ，外接一阻值为r13 的用电器，使线圈与外电路组成闭合电路，写出感应电流i的瞬时值表达式，简单画出it图象；（3）若从线圈平面垂直于磁感线的位置开始计时，感应电动势e和感应电流i的瞬时表达式如何？参考答案1答案：c解析：此时线圈和磁场平行，磁通量为零，穿过线圈的磁通量的变化率最大，线圈中的感应电动势和感应电流最大，线圈中的感应电流方向不变，c项正确2答案：b解析：线圈从中性面转过180角的过程中，磁通量变化为21bs（bs）2bs，平均感应电动势最大感应电动势emnbs则平均感应电动势和最大感应电动势之比是2/3答案：d解析：交流电动势的峰值emnbs，因线圈的转速提高一倍，线圈的角速度变为原来的两倍角速度变化时，交流电动势的峰值也随之变为原来的两倍即2em，t时刻切割边的线速度v的方向跟磁感线方向的夹角随之变为2t，而计时起点线圈平面所处的位置不变，所以电动势表达式变为e2emsin 2t故选d4答案：bc解析：图示位置是磁通量为零、感应电动势最大的位置，其最大感应电动势为nbs，所以线圈中的感应电流为，选项bc正确，根据右手定则可知线圈中感应电流的方向为adcba方向5答案：cd解析：在t0.1 s和t0.3 s时，磁通量最大，但磁通量的变化率最小为零，所以电动势为零，方向发生改变；在t0.2 s和t0.4 s时，磁通量最小为零，但磁通量的变化率最大，电动势方向不变；电动势的最大值emnbs500.2（2/0.4）v157 v，所以3.14 wb/sc、d两项正确6答案：bd解析：（1）公式法设从线框位于中性面开始计时，则线框中产生正弦式电流，即eemsin t穿过线框的磁通量随时间按余弦规律变化，即mcos t当0时，（或），所以，eem，a项错误；当时，cos t、sin t、e，b项正确；当0.5m时，则，c项错误；由embsm得，em/m，d项正确（2）图象法t图象如图所示，图象在某点的斜率表示感应电动势瞬时值由图可知，a、c两项错，b项对由em=m知d项对7答案： s解析：该交变电压的最大值um168 v284 v由于加在霓虹灯管两端电压大于84 v时灯管才发光，由图象可知在半个周期内灯管点亮的时间是tt2t1，u168sin（2ft）v84 v，则，；，所以tt2t1即霓虹灯在半个周期内，有的时间被点亮，的时间是不发光的8答案：见解析解析：（1）线圈转动的周期为2f50 rad/s线圈面积sld2520104 m20.05 m2所以emnbs500.50.0550 v196 v线圈从图示位置开始计时，则电动势瞬时值表达式应为eemcos t196cos 50t vet图象如图所示（2）线圈总内阻rnr500.02 1 闭合电路的总电阻r总rr14 所