高中物理 第五章 第1节 交变电流课时达标训练（含解析）新人教版选修32.doc

【创新方案】2015-2016学年高中物理 第五章 第1节 交变电流课时达标训练 新人教版选修3-2一、单项选择题1关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流，以下说法中错误的是()a线圈平面每经过中性面一次，感应电动势方向改变一次b线圈每转动一周，感应电流方向就改变一次c线圈平面经过中性面一次，感应电动势和感应电流的方向都要改变一次d线圈转动一周，感应电动势和感应电流方向都要改变两次2.线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的交变电流如图所示，由图可知()a在t1和t3时刻，线圈处于中性面位置b由图可知线圈转动是在中性面开始计时的c从t1到t4线圈转过的角度为弧度d若从0时刻到t4时刻经过0.02 s，则在1 s内交变电流的方向改变50次3图中闭合线圈都在匀强磁场中绕虚线所示的固定转轴匀速转动，不能产生正弦式交变电流的是()4交流发电机在工作时的电动势eemsin t。若将线圈匝数、线圈面积都提高到原来的两倍，其他条件不变，则电动势变为()ae2emsin t be4emsin tceemsin t deemsin t5长为a、宽为b的矩形线圈，在磁感应强度为b的匀强磁场中，绕垂直于磁场的oo轴以恒定的角速度旋转。设t0时，线圈平面与磁场方向平行，则此时的磁通量和磁通量的变化率分别是()a0,0b0，babc.，0dbab，bab二、多项选择题6已知一台交流发电机电枢中产生的交变电动势为eemcos t，如果要将交变电动势的有效值提高一倍，而交流电的周期不变，可采取的方法是()a将磁感应强度增加一倍，其他条件不变b将电枢转速提高一倍，其他条件不变 c将磁感应强度增加一倍，线圈的面积缩小一半，其他条件不变d将线圈的面积增加一倍，其他条件不变7一个匝数n100 匝的平面线圈所包围的面积s0.02 m2，在磁感应强度b0.5 t的匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴以角速度100 rad/s匀速转动时，在线圈中产生交流电，若自线圈通过中性面时开始计时，那么选项中能够反映线圈中感应电动势随时间变化的图象是()8如图所示，abcd为一边长为l、匝数为n的正方形闭合线圈，绕对称轴oo匀速转动，角速度为。空间中只有oo左侧存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为b。若闭合线圈的总电阻为r，则()a线圈中电动势的有效值为nbl2b线圈中电动势的最大值为nbl2c在线圈转动一圈的过程中，线圈中有一半时间没有电流d当线圈转到图中所处的位置时，穿过线圈的磁通量为bl2三、非选择题9.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e t图线。10如图所示，交流发电机的矩形线圈abcd中，abcd50 cm，bcad30 cm，匝数n100，线圈电阻r0.2 ，外电阻r4.8 。线圈在磁感应强度b0.05 t的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴oo匀速转动，角速度100 rad/s。(1)求线圈中产生的感应电动势的最大值；(2)若从线圈位于图示位置开始计时，写出感应电流的瞬时值表达式；(3)从图示位置起转过90的过程中，平均感应电动势为多大？通过导线横截面的电荷量为多少？答案1解析：选b线圈平面经过中性面一次，感应电动势和感应电流的方向都要改变一次，故一周内，电动势和电流方向改变两次，a、c、d正确，b错误。2解析：选b线圈过中性面时，磁通量最大，但其变化率为零，所以电动势为零，电流为零，且电流的方向要发生变化；从t1到t4线圈转过了弧度，转动一圈线圈两次经过中性面，电流方向变化两次，1 s内线圈转动50转，感应电流方向改变100次，b正确，a、c、d错误。3解析：选b电动势最大值表达式emnbs，n、s变为原来的两倍，则最大值变为4em，b正确。4解析：选b实际上，线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴转动时，产生交变电动势eemcos tbabcos t。当t0时，cos t1，虽然磁通量0，但是电动势有最大值emnbab，根据法拉第电磁感应定律en，可知当电动势为最大值时，对应的磁通量的变化率也最大，即emmaxbab，b正确。5解析：选b将额定电压为60 v的用电器接在理想变压器的输出端，在闭合开关后，用电器正常工作，已知交流电压表和交流电流表(均为理想电表)读数分别为220 v和2.2 a，根据功率公式可以求出用电器消耗的功率为132 w，a错误；再根据变压器变压公式和变流公式可知，和，联立可求得通过原线圈的电流的有效值为0.6 a，b正确；由于电流表显示的是有效值，因此通过副线圈电流的最大值为2.2 a，c错误；根据变压器的变压公式可知，变压器原、副线圈的匝数比为n1n2113，d错误。6解析：选ad电动势的最大值为emnbs，则有效值为enbs，由于交流电的周期不变，则电枢转速n应不变，a、d正确，b错误；将磁感应强度增加一倍，线圈的面积缩小一半，其他条件不变时，有效值不会发生变化，c错误。7解析：选bd线圈产生的电动势的最大值为emnbs100 v，所以电动势瞬时值表达式为eemsin t100sin 100t v，电流的正方向可以选顺时针为正，也可以选逆时针为正，故电动势随时间变化的图象为b或d，a、c错误，b、d正确。8解析：选bd最大值emnbl2，有效值enbl2，a错误，b正确；在线圈转动的过程中，线圈始终有一半在磁场中运动，不会有一半时间没有电流，c错误；图中所示位置中，穿过线圈的磁通量为bl2，d正确。9解析：(1)从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/ss0.48 m2则emnbs188 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 se t图线如图所示。答案：(1)e188sin 5t v(2)见解析图10解析：(1)设abl1，bcl2，由感应电动势的最大值emnbl1l2235.5 v(2)根据闭合电路欧姆定律得感应电流的最大值im47.1 a在图示位置