《交变电流》同步练习2

交变电流同步练习1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线圈经过中性面时，感应电动势方向不变B线圈每转动一周，感应电动势大小不变C线圈平面每经过中性面一次，感应电动势方向改变一次D线圈转动一周过程中，感应电动势的大小在改变【解析】 线圈每经过中性面一次，感应电动势的方向改变一次，A错、C对；线圈转动一周过程中，感应电动势的大小在改变，B错、D对【答案】 CD2(2012绵阳高二期末)矩形线框绕垂直于匀强磁场且在线框平面的轴匀速转动时产生了交变电流，下列说法正确的是( )A当线框位于中性面时，线框中感应电动势最大B当穿过线框的磁通量为零时，线框中的感应电动势也为零C每当线框经过中性面时，感应电动势或感应电流方向就改变一次D线框经过中性面时，各边不切割磁感线【解析】 线框位于中性面时，线框平面与磁感线垂直，穿过线框的磁通量最大但此时切割磁感线的两边的速度与磁感线平行，即不切割磁感线，所以电动势等于零，此时穿过线框的磁通量的变化率等于零，感应电动势或感应电流的方向在此时刻变化垂直于中性面时，穿过线框的磁通量为零，切割磁感线的两边的速度与磁感线垂直，有效切割速度最大，所以感应电动势最大，此时穿过线框的磁通量的变化率最大，故C、D正确【答案】 CD3把一段确定的导线做成线圈，在确定的磁场中绕垂直于磁场的轴线以固定的转速转动，产生的交流电动势最大的情况是( )A做成方形线圈，线圈平面垂直于转轴B做成方形线圈，转轴通过线圈平面C做成圆形线圈，转轴通过线圈平面D做成圆形线圈，线圈平面垂直于转轴【解析】 若周长相等，则圆的面积最大，据EmnBS知，应做成圆形线圈，若线圈平面垂直于转轴，则线圈平面与磁场平行，故磁通量始终为零，故转轴应通过线圈平面C对【答案】 C4如图2110所示，观察电流表的指针，可以看到( )图2110A指针随着线圈转动而摆动，并且线圈旋转一周，指针左右摆动一次B当线圈平面转到跟磁感线垂直的平面位置时，电流表的指针的偏转最大C当线圈平面转到跟磁感线平行的位置时，电流表的指针的偏转最大D在匀强磁场中匀速转动的线圈里产生的感应电动势和感应电流是按正弦规律变化的【解析】 由右手定则可以判断线圈转一周电流改变两次方向，A选项正确；当线圈平面转到跟磁感线垂直的平面位置时，磁通量最大，但磁通量的变化率为零，感应电动势为零，则感应电流为零，故B错；当线圈平面转到跟磁感线平行的位置时，磁能量的变化率最大，感应电动势最大，则感应电流最大，C选项正确；在匀强磁场中，如果线圈绕平行磁感线的轴转动，穿过线圈的磁通量总为零，磁通量不发生变化，无感应电动势和感应电流产生，所以D错【答案】 AC5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( )A0，0 B0，BabC. DBab，Bab【解析】 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eEmcostBabcost.当t0时，cost1，虽然磁通量0，但是电动势为最大值，根据电磁感应定律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EmBab，正确的选项为B. m【答案】 B6. (2013彭州中学高二检测)矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，所产生的交变电流的波形如图2111所示，下列说法中正确的是( )来图2111A在t1时刻穿过线圈的磁通量达到最大值B在t2时刻穿过线圈的磁通量达到最大值C在t3时刻穿过线圈的磁通量的变化率达到最大值D在t4时刻穿过线圈的磁通量的变化率达到最大值【解析】 由题图可知，t1和t3时刻，i最大，所以这两个时刻磁通量的变化率最大，线圈处于垂直中性面的位置，穿过线圈的磁通量为0.t2和t4两时刻i0，即0，线圈处于中性面位置，此时穿过线圈的磁通量最大【答案】 BC7一台旋转电枢式交流发电机，在正常工作时的正弦电动势e220sin100t V，由于超负荷使电枢转速降低了，这时的电动势是( )Ae220sin100t V Be220sin90t VCe198sin100t V De198sin90t V【解析】 由于超负荷，使电枢转速降低了，即转速变为原来的，n0.9n，所以电动势的最大值EmNBS0.9Em0.9220 V198 V，角速度2n20.9n0.90.9100rad/s90rad/s，故正确答案为D.【答案】 D8矩形线圈的匝数为50匝，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2112所示，下列结论正确的是( )图2112A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，磁通量变化率最大，其值为3.14 Wb/s【解析】 从题图中可知，在0.1 s和0.3 s时刻，穿过线圈的磁通量最大，此时刻磁通量的变化率等于零；0.2 s和0.4 s时刻，穿过线圈的磁通量为零，但此时刻磁通量的变化率最大，由此知选项A、B错误根据电动势的最大值公式：EmNBS，mBS，可得：Em157 V；磁通量变化率的最大值应为3.14 Wb/s，故C、D正确【答案】 CD9如图2113所示，矩形线圈abcd放在匀强磁场中，adbcl1，abcdl2.从图示位置起以角速度绕不同转轴做匀速转动，则( )图2113A以OO为转轴时，感应电动势eBl1l2cos 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eBl1l2sin tD以OO为转轴跟以ab为转轴一样，感应电动势eBl1l2sin(t)【解析】 以O1O1为轴转动时，磁通量不变，不产生交流电无论以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，产生的余弦交流电，则A、D正确【答案】 AD10如图2114所示，在匀强磁场中有一个“”形导线框可绕AB轴转动，已知匀强磁场的磁感应强度BT，线框的CD边长为20 cm，CE、DF边长均为10 cm，转速为50 r/s.若从图示位置开始计时：图2114(1)写出线框中感应电动势的瞬时值表达式；(2)作出线框中感应电动势随时间变化关系的图像【解析】 (1)开始计时的位置为线框平面与磁感线平行的位置，在t时刻线框转过的角度为t，此时刻eBl1l2cos t，即eBScos t，其中BT，S0.10.2 m20.02 m2，2n250 rad/s100 rad/s，故e0.02100cos 100tV，即e10cos 100tV.(2)线框中感应电动势随时间变化关系的图像如图所示【答案】 (1)e10cos 100tV (2)见解析图11(2012宜宾高二期末)闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴转动时，线圈中产生正弦式交变电流若在如图2115甲所示N、S极间放置一圆柱形铁芯O，受铁芯影响，两极间的磁场如图乙所示，隙缝中的磁感线沿圆柱的半径分布，且只在图中所示的左、右各的圆心角范围内存在一边长为l的正方形平面线框abcd，其中ab、cd两边与铁芯轴线平行，bc、da两边与铁芯的轴线OO垂直线圈由图示位置以恒定的角速度绕OO逆时针旋转，试分析线圈