人教版选修32 交变电流 第1课时 作业.doc

第五章 交变电流第1节 交变电流1矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，在线圈平面经过中性面瞬间，下列说法正确的是a线圈平面与磁感线平行b通过线圈的磁通量最大c线圈中的感应电动势最大d线圈中感应电动势的方向改变【答案】bd【解析】由中性面的定义知，线圈平面与磁感线垂直，磁通量最大，故a错误，b正确；导线运动的方向与磁感线平行，感应电动势为零，在中性面前后，感应电动势的方向改变，故c项错误，d项正确。2一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当线框磁通量为零时，感应电动势也为零b线框转动的角速度等于em/mc当线框内磁通量增大时，感应电动势在减小d当线框内磁通量等于0.5m时，感应电动势等于0.5em【答案】bc3如图所示，一面积为s的单匝矩形线圈处于有界磁场中，能在线圈中产生交变电流的是a将线圈水平向右匀速拉出磁场b使线圈以oo为轴匀速转动c使线圈以ab为轴匀速转动d磁场以b=b0sin t规律变化【答案】bcd4线圈在磁场中匀速转动产生的交流电的瞬时电动势为e=10sin 20t v，则下列说法正确的是at=0时，线圈平面位于中性面bt=0时，穿过线圈的磁通量最大ct=0时，导线切割磁感线的有效速度最大dt=0.4 s时，e达到峰值10 v【答案】ab【解析】t=0时，瞬时电动势为0，则线圈平面位于中性面，此时通过线圈的磁通量最大，所以选项ab正确；当t=0时，感应电动势为零，则导线切割磁感线的有效速度最小，故c错误；瞬时电动势为e=sin20t(v)，可知周期t=0.1 s，当t=0.4 s时，e仍是最小，故d错误。5如图所示为演示交变电流产生的装置图，关于这个实验，正确的说法是a线圈每转动一周，指针左右摆动两次b图示位置为中性面，线圈中无感应电流c图示位置ab边的感应电流方向为abd线圈平面与磁场方向平行时，磁通量变化率为零【答案】c【解析】线圈在磁场中匀速转动时，在电路中产生周期性变化的交变电流，线圈经过中性面时电流改变方向，线圈每转动一周，有两次通过中性面，电流方向改变两次，指针左右摆动一次。线圈处于图示位置时，ab边向右运动，由右手定则，ab边的感应电流方向为ab；线圈平面与磁场方向平行时，ab、cd边垂直切割磁感线，线圈产生的电动势最大。也可以这样认为，线圈处于竖直位置时，磁通量为零，但磁通量的变化率最大，故c正确。6一个匝数n=100匝的线圈所包围的面积s=0.02 m2，在匀强磁场b=0.5 t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，下列能够反映线圈中感应电动势随时间变化的图象可能是【答案】bd【解析】从中性面开始计时，故t=0时感应电动势为零，由此可确定ac错误，bd正确。7某线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动，产生交变电流的图象如图所示。由图中信息可以判断a在a和c时刻线圈处于中性面位置b在b和d时刻穿过线圈的磁通量为零c从ad时刻线圈转过的角度为d若从od时刻历时0.02 s，则在1 s内交变电流的方向改变100次【答案】cd8如图所示，一正方形线圈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轴观察，线圈沿逆时针方向转动。已知磁感应强度为b，线圈匝数为n，边长为l，电阻为r，转动角速度为，则当线圈转至图示位置时a线圈中感应电流的方向为abcdab穿过线圈的磁通量为零，磁通量的变化率也为零c线圈中的感应电流为d线圈从图示位置起转动时，电动势的瞬时值为nbl2【答案】cd9闭合线圈在匀强磁场中匀速转动，转速为240 r/min，若线圈平面转至与磁场方向平行时的电动势为2 v，则从中性面开始计时，所产生的交流电动势的表达式为e=_v，电动势的峰值为_v，从中性面起经s，交流电动势的大小为_v。【答案】2sin8t 2 1【解析】当线圈平面与磁场平行时（s/b），感应电动势最大，即em=2 v，=2n=2=8 rad/s，则从中性面开始计时，瞬时值表达式：e=emsint=2sin8t v，当t= s时，e=2sin(8)v=1 v。10某交变电压随时间的变化规律如图所示，则此交变电流的频率为_hz。线圈转动的角速度是_rad/s。若将此电压加在10 f的电容器上，则电容器的耐压值不应小于_v。【答案】50 100 200【解析】由图象可知此正弦交变电压的峰值um=200 v，周期t=0.02 s，频率f=50 hz；= rad/s=100 rad/s。电容器的耐压值指的是交变电压的瞬时值，因此将该电压加在电容器上，电容器的耐压值不应小于200 v。11有一个10匝的正方形线框，边长为20 cm，线框总电阻为1 ，线框绕oo轴以10 rad/s的角速度匀速转动，如图所示。垂直于线框平面向里的匀强磁场的磁感应强度为0.5 t。以线框转至图中位置时开始计时。（1）该线框产生的交变电流的电动势最大值、