【世纪金榜】2013年高中物理全程学习方略 课后巩固作业 2.1、2.2（七） 新人教版选修3－2

1、课后巩固作业(七)（40分钟 50分）一、选择题（本题包括6小题，每小题5分，共30分.每小题至少一个选项正确）1.一闭合矩形线圈abcd绕垂直于磁感线的固定轴OO匀速转动，线圈平面位于如图甲所示的匀强磁场中.通过线圈的磁通量随时间t的变化规律如图乙所示,下列说法正确的是（ ）A.t1、t3时刻通过线圈的磁通量变化率最大B.t1、t3时刻线圈中感应电流方向改变C.t2、t4时刻线圈中磁通量最大D.t2、t4时刻线圈中感应电动势最小2.某线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动，产生交变电流的图像如图所示，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

2、量为零C.从AD时刻线圈转过的角度为2D.从OD交变电流完成了一次全变化3.（2011·福州高二检测）某交变电压为则( )A用此交变电流作打点计时器的电源时，打点周期为2 sB把额定电压为6 V的小灯泡接在此电源上，小灯泡正常发光C把额定电压为6 V的小灯泡接在此电源上，小灯泡将烧毁D耐压6 V的电容器可以直接用在此电源上4.（2011·佛山高二检测)正弦交流电甲和方波 交流电乙的最大值、频率完全相同，把此两电流分别输入完全相同的两个电阻中，经过相同的时间（足够长）后，两电阻中消耗的电能之比W甲W乙为( )5.（2011·吉林高二检测）如图甲所示是某种型号的电热毯

3、的电路图，电热毯接在交变电源上，通过装置P使加在电热丝上的电压的波形如乙图所示.此时接在电热丝两端的交流电压表的读数为( )A.110 V B.156 V C.220 V D.311V6.（2011·四川高考）如图所示，在匀强磁场中匀速 转动的矩形线圈的周期为T，转轴O1O2垂直于磁场方向，线圈电阻为2 .从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过60°时的感应电流为1 A.那么( )A.线圈消耗的电功率为4WB.线圈中感应电流的有效值为2AC.任意时刻线圈中的感应电动势为D.任意时刻穿过线圈的磁通量为二、非选择题（本题包括2小题，共20分，要有必要的文字叙述）7.（10

4、分）一个矩形线圈的面积为S，共有N匝， 在磁感应强度为B的匀强磁场中以转速n匀速转动.若从线圈处于如图所示位置开始计时，则线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为_；若线圈的总电阻为R，则线圈中感应电流的瞬时值表达式为_.当时，线圈中的感应电动势为_.8.（10分）一个电阻为r、边长为L的正方形线圈abcd共N匝，线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴OO，以如图所示的角速度匀速转动，外电路电阻为R.（1）转动过程中感应电动势的最大值有多大？（2）线圈平面与磁感线夹角为60°时的感应电动势多大？（3）设发电机由柴油机带动，其他能量损失不计，线圈转一周，柴油机做多少功？（4）从

5、图示位置开始，线圈转过60°的过程中通过R的电荷量是多少？答案解析1.【解析】选B.t1、t3时刻通过线圈的磁通量最大,磁通量变化率此时感应电动势、感应电流为零，线圈中感应电流方向改变，A错误，B正确;t2、t4时刻线圈中磁通量为零，磁通量的变化率最大，即感应电动势最大，C、D错误.2.【解析】选D.根据图像，首先判断出感应电流的数学表达式i=Imsint.其中Im是感应电流的最大值，是线圈旋转的角速度.另外应该进一步认识到线圈是从中性面开始旋转，而且线圈旋转一周，两次经过中性面，经过中性面的位置时电流改变方向.从该图来看，在O、B、D时刻电流为零，所以此时线圈恰好在中性面的位置，且

6、穿过线圈的磁通量最大；在A、C时刻电流最大，线圈处于和中性面垂直的位置，此时磁通量为零；从A到D时刻，线圈旋转3/4周，转过的角度为从O到D，线圈在磁场中恰好转过一周，所以交变电流完成了一次全变化.只有选项D正确.3.【解析】选B.由表达式可知电压的最大值是角速度是100 rad/s，所以电压的有效值是6 V，周期是0.02 s，所以B正确，A、C、D错.4.【解析】选A.题图乙所示的电流其大小是恒定的，因电流的方向不影响在电阻上所产生的热效应，可知题图乙中所示的电流的有效值I乙=Imax.正弦交变电流的有效值与最大值之间有如下关系题图甲所示电流的有效值由W=I2Rt可知， A正确.5.【解析

7、】选B.交流电压表测量的是交流电压的有效值.题图乙所示波形为正弦交变电流在时间轴上方的部分.取一个周期T的时间，根据有效值的定义有:所以u= 156 V.选B.6.【解析】选A、C.线圈转动角速度线圈平面从与磁场方向平行开始计时，当转过60°时，电流的瞬时值表达式为i=Imaxcos60°=1AImax=2 A,余弦交变电流有效值B项错；线圈消耗的功率PI2R=4 W,A项正确；由欧姆定律可知,感应电动势最大值Emax=ImaxR=4 V,所以瞬时值表达式为C项正确；通过线圈的磁通量=maxsint=由感应电动势的最大值Emax=BS=max×解两式得： D项错.

8、7.【解析】此时线圈处于中性面位置，线圈转动时，其感应电动势的最大值Emax=NBS,其中=2n,所以其瞬时值表达式为e=2NBSnsin2nt.其电流表达式为当时，答案：e=2nNBSsin2nt 8.【解析】（1）根据E=BLv得感应电动势的最大值为Emax=NBS=NBL2.（2）线圈平面与磁感线夹角为60°时的瞬时感应电动势为（3）电动势的有效值电流的有效值柴油机的功转化为电能，转一周做功为（4）平均电流所以电荷量答案：（1）NBL2 （2）（3） （4）【方法技巧】交变电流平均值的计算方法交变电流的平均值是针对某一过程的物理量，在不同的时间段内平均值一般不相同.它的计算公式为如对正弦交变电流，其正半周或负半周的平均电动势的大小为而在一个整周期内的平均电动势却为零，在计算某一段时