2025年人教版高二物理寒假预习：交变电流（4知识点+7考点）

第05讲交变电流（预习）

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模块一思维导图串知识1.通过实验观察交变电流的方向.会区分交流电和直流电。

模块二基础知识全梳理（吃透教材）2.会分析交变电流的产生过程，会推导交变电流电动势的表达式。

模块三教材习题学解题3.知道什么是正弦式交变电流，知道正弦式交变电流的瞬时值表

模块四核心考点精准练（4大考点）达式。

模块五小试牛刀过关测4.了解交流发电机的构造及工作原理。

模块一思维导图串知识

知识点1：交变电流

知识知识点2:交变电流的产生

描里知识点3:正弦式交变电流的变化规律

知识点4:磁场的能量

考点1：交流发电机原理和示意图

核心考点2:判断线圈转到不同位置的电流方向

考点

考点3:中性面及其性质

考点4:交流电在示波器上的显示

6模块二基础知识全梳理-------------------------

知识点1：交变电流

【情境导入】

用示波器观察于电池电流的波形是一条平行于t轴的直线；而交流电的波形是一条正弦（或余弦）曲线,

如图所示。想一想，这两种波形代表的电流有何区别？

【答案】直流电方向不变，而交流电方向在做周期性变化。

L交变电流

大小和方向随时间做周期性变化的电流叫作交变电流，简称交流.

2.常见的交变电流的波形图

实际应用中，交变电流有着不同的变化规律，常见的有以下几种，如图所示.

家庭电路中的示波器中的三电子电路中激光通信

正弦式电流角形扫描电压的矩形脉冲中的尖脉冲

3.直流电

方向不随时间变化的电流叫作直流，大小和方向都不随时间变化的电流叫作恒定电流，下图均表示直

流电。

知识点2：交变电流的产生

【情境导入】

(1)线圈转动一周的过程中，线圈中的电流方向如何变化？

(2)线圈转动过程中，当产生的感应电流有最小值和最大值时线圈分别在什么位置?

(2)线圈转到甲或丙位置时线圈中感应电流最小，为零，此时线圈所处的平面称为中性面.线圈转到乙或丁

位置时线圈中的感应电流最大，此时线圈处在垂直中性面的位置.

1.中性面位置(S_L5,如图中的甲、丙)

线圈平面与磁场垂直的位置，此时⑦最大，后为0，e为0,i为0。线圈经过中性面时，电流方向发

生改变，线圈转一圈电流方向改变两次。

2.垂直中性面位置(S〃3,如图中的乙、丁)

此时。为0,最大，e最大，i最大.

知识点3：正弦式交变电流的变化规律

【情境导入】

如图所示，线圈平面绕历边的中点从中性面开始转动，角速度为。.经过时间t,线圈转过的角度是。/,

ab边的线速度v的方向跟磁感线方向间的夹角也等于设ab边长为U，bc边长为L?,线圈面积S=L,L2,

磁感应强度为8,贝八

(l)ab边产生的感应电动势为多大？

(2)整个线圈中的感应电动势为多大？

(3)若线圈有N匝，则整个线圈的感应电动势为多大？

答案(l)eab=BLivsina>t=BLr^f>ma)t=^BLiL2a)sina>t=^BSmsmmt.

=

(2)整个线圈中的感应电动势由ab和cd两边产生的感应电动势组成，且eab=ecd，所以e&=eab+ecdBSa)sm

cot.

(3)若线圈有N匝，则相当于N个完全相同的电源串联，所以e=A®Sosinto/.

1.从中性面开始计时

线圈中产生的电动势的瞬时值表达式：e=EmsinM,&叫作电动势的峰值,Em=N(oBS.

2.正弦式交变电流

按正弦规律变化的交变电流叫作正弦式交变电流，简称正弦式电流.

3.正弦式交变电流的瞬时值表达式

(1)从中性面位置开始计时

e=£msina)t,i=/msina>t,u—J7msincot

(2)从与中性面垂直的位置开始计时

^=£mCOSCOtfZ=/rnCOSCDtfU=t/mCOSCOt.

4.交变电流的峰值

「，NcoBSTTNCDBSR

Em—NcoBS，-.+.，Um一.

温馨蝇

电动势峰值£m=No3S由线圈匝数N、磁感应强度2、转动角速度0和线圈面积S决定，与线圈的形

状无关，与转轴的位置无关.

如图所示的几种情况中，如果N、8、°、S均相同，则感应电动势的峰值均相同.

xx

Xx；xBXXXBXXxjxB

XX：XXXXXXX/X：X\X

NN[\S]N

5xx\x：x7X

xXX

中x

XX:XXXXXXXX•XX

3(0

模块三教材习题学解题

教材习题02

解题方法

下列各情况中，线圈都以角速度。绕图中的转动轴匀速转

【详解】产生交变电流的条件是线圈绕垂直

动，能产生交变电流的是哪些？请简述理由。

于匀强磁场的转轴做匀速圆周运动。甲图，

转轴与磁场平行，线圈在转动的过程中，线

圈里始终没有磁通量，没有感应电流；乙图，

线圈中磁通量随线圈的转动呈周期性的变

化，能产生交变电流；丙图，线圈中磁通量

随线圈的转动呈周期性的变化，能产生交变

电流，丁图，线圈中磁通量随线圈的转动呈

周期性的变化，能产生交变电流。

【答案】丙和丁。

教材习题03解题方法

如图所示，矩形线圈abed在匀强磁场中绕轴顺时针（沿【详解】在图示位置，穿过线圈的磁通量达到

方向看）匀速转动时，线圈中产生正弦交流电。从线圈最大，线圈中产生的感应电流为零，即

转过图示位置开始计时，设沿"。曲方向为电流正方向，1=0,i=0

模块四核心考点精准练

考点1:交流发电机原理和示意图

【典例1］（23-24高二下•江苏常州•期末）如图所示，线圈仍加在水平匀强磁场中匀速转动而产生交变电

流。当线圈逆时针转动到图示水平位置时（)

B.线圈中瞬时感应电动势为零

C.穿过线圈平面的磁通量最大D.线圈中电流方向为d—-a

【答案】D

【详解】A.中性面是垂直于磁感应强度，题中该位置与中性面垂直，故A项错误;

B.在题中该位置，线框切割磁感线的速度最快，其瞬时感应电动势最大，故B项错误;

C.在中性面位置穿过线圈平面的磁通量最大，题中该位置与中性面垂直，其磁通量最小，故C项错误;

D.根据楞次定律，线圈中电流方向为dfc—a,故D项正确。

故选D。

【变式1-1］（23-24高二下•广东肇庆•阶段练习）如图所示为演示交变电流产生的装置图，关于这个实验,

下列说法正确的是（）

A.图示位置，加边的感应电流方向为由

B.图示位置为中性面，线圈中无感应电流

C.线圈每转动一周，电流方向改变一次

D.图示位置线圈平面与磁场方向平行，磁通量变化率为零

【答案】A

【详解】A.线圈处于图示位置时，边向右运动，由右手定则知，仍边的感应电流方向是A正确；

B.线圈平面垂直于磁感线的位置称为中性面，显然图示位置不是中性面，B错误；

C.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

圈转动一周，有两次经过中性面，电流方向改变两次，C错误；

D.线圈平面与磁场方向平行时，此时线圈平面位移与中性面垂直位置，产生的感应电动势最大，磁通量的

变化率最大，D错误。

故选Ao

【变式1-2］（多选）（23-24高二下•广东深圳•期中）如图所示，下列线圈匀速转动或匀速直线运动，能产

生交变电流的是（）

【答案】AD

【详解】A.线圈沿垂直磁场的转轴转动，故可以产生交变电流，故A正确;

B.根据E=可知产生的是恒定电流，不会产生交变电流，故B错误；

C.回路磁通量不变，没有感应电流，故C错误；

D.线圈沿垂直磁场的转轴转动，可以产生正弦式交流电，故D正确。

故选AD„

考点2：判断线圈转到不同位置的电流方向

【典例2］（23-24高二下•北京•期中）如图（a）—（b）-（c）-（d）-（e）过程是交流发电机发电的

示意图。线圈的仍边连在金属滑环K上，cd边连在金属滑环L上，用导体制成的两个电刷分别压在两个滑

环上，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路连接。下列说法正确的是（）

B.从图（b）开始计时，线圈中电流i随时间f变化的关系是，=（sins

C.当线圈转到图（c）位置时，感应电流最小，且感应电流方向改变

D.当线圈转到图（d）位置时，感应电动势最大，cd边感应电流方向为c—d

【答案】C

【详解】A.图（a）中，线圈在中性面位置，故穿过线圈的磁通量最大，磁通量变化率为0,故A错误；

B.从线圈在中性面位置开始计时的表达式才是i=/mSina,故B错误；

C.当线圈转到图（c）位置时，线圈在中性面位置，故穿过线圈的磁通量最大，产生的感应电流最小为零，

电流方向将改变，故C正确；

D.当线圈转到图（d）位置时，磁通量最小，磁通量的变化率最大，故感应电动势最大，血边感应电流方

向为d—c,故D错误。

故选Co

【变式2-1］（23-24高二下•北京房山•期中）某些共享单车的内部有一个小型发电机，通过骑行者的骑行踩

踏，可以不断地给单车里的蓄电池充电，蓄电池再给智能锁供电。小型发电机的发电原理可简化为图甲所

示，矩形线圈。机力处于匀强磁场中，通过交流电流表与阻值为R的电阻相连。某段时间在骑行者的踩踏下，

线圈绕垂直磁场方向的轴OO'匀速转动，图乙是线圈转动过程中穿过线圈的磁通量①随时间，变化的图像,

A./=0时刻，线圈处于中性面位置

B.力时刻，电流表示数最大

C./2时刻，线圈中电流方向发生改变

D.B时刻，穿过线圈的磁通量变化率为零

【答案】D

【详解】A.由图乙可知，U0时刻穿过线圈的磁通量为0,则线圈与中性面垂直。故A错误；

BD.力和打时刻，穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为零，感应电动势为零，电流表示数为电流有

效值为一定值保持不变。故B错误；D正确；

C.这时刻磁通量为零，磁通量的变化率最大，即感应电动势最大，感应电流最大，此时电流方向不发生改

变。故C错误。

故选D。

【变式2-2］（23-24高二下•四川成都•阶段练习）如图所示，单匝矩形线圈的一半放在有界匀强磁场中，中

心轴线（90与磁场边界重合，线圈绕中心轴线按图示方向（从上向下看逆时针方向）匀速转动，1=0时线

圈平面与磁场方向垂直，规定电流方向沿。旅加为正方向，则图中能表示线圈内感应电流随时间变化规律的

是（）

【典例3］（23-24高二下呐蒙古赤峰•期末）图甲是交流发电机的示意图，两磁极之间的磁场可视为匀强磁

场,金属线圈ABC。绕转轴00匀速转动，A为电流传感器（与计算机相连），R为定值电阻，线圈电阻

为「，其余电阻不计。图乙为计算机上显示的电流数据随时间变化的图像。下列说法中正确的是（）

A.金属线圈恰好处于图甲所示的位置时感应电动势为0,对应图乙中或乙时刻

B.金属线圈恰好处于图甲所示的位置时感应电动势最大，对应图乙中马或。时刻

C.4、g时刻穿过线圈的磁通量的绝对值最小，磁通量的变化率最大

D.芍、乙时刻穿过线圈的磁通量的绝对值最小，磁通量的变化率最大

【答案】D

【详解】AB.图甲所示位置线圈平面与磁场垂直，即为中性面，此时的感应电动势为0,回路中的感应电

流为0,对应图乙中乙或七时刻，故AB错误；

c.结合上述，。、L时刻线圈处于中性面，穿过线圈的磁通量的绝对值最大，由于此时的感应电动势为0,

则此时的磁通量的变化率最小，故c错误；

D.根据图乙可知，芍、乙时刻的感应电流最大，即此时的感应电动势最大，则此时线圈平面与中性面垂直，

即线圈平面平行于磁场方向，穿过线圈的磁通量的绝对值最小，由于此时感应电动势最大，则此时磁通量

的变化率最大，故D正确。

故选D。

【变式3-1］如图甲所示，由交流发电机、定值电阻R、交流电流表A组成的闭合回路，线圈ABCD沿逆时

针方向转动，图甲所示位置磁感线与线圈平面平行，从此刻开始计时，穿过线圈的磁通量随时间变化的图

像如图乙所示，则（）

A.小。时刻线圈中感应电动势最小

B.小与时刻线圈中感应电流的方向改变

C.线圈转到图甲所示位置时，线圈中磁通量变化率为零

D.线圈转动到图甲所示位置时，线圈中感应电流方向为OfA

【答案】B

【详解】A.根据题图乙，结合交流发电机工作原理可知，在小乙时刻，穿过线圈的磁通量为零，但磁通

量变化率最大，则线圈中产生的感应电动势最大，故A错误；

B.由题图乙可知，在小与时刻，穿过线圈的磁通量最大，线圈位于中性面，线圈中感应电流的方向改变,

故B正确；

C.线圈转到题图甲所示位置时，穿过线圈的磁通量为零，但磁通量变化率最大，故C错误；

D.线圈ABCD沿逆时针方向转动，根据右手定则判断可知，当线圈转动到题图甲所示位置时，线圈中感应

电流方向为D->C—>B—>A—>D,故D错误。

故选B。

【变式3-2］（多选）如图甲所示，矩形线圈"cd在匀强磁场中逆时针匀速转动时，线圈中产生的交变电

流如图乙所示，设必。曲方向为电流正方向，则下列说法正确的是（）

INIINIINlINI

了以々R

rnrnrn

ABCD

甲乙

A.图乙中时间段对应图甲中A至B的过程

B.图乙中c时刻对应图甲中的C

C.图乙中d时刻为0.02s时，则1s内电流的方向改变100次

D.图乙中d时刻为0。2s时，则交变电流的频率为100Hz

【答案】AC

【详解】A.题图乙中Oa时间段对应电流沿必c曲方向且逐渐变大，结合楞次定律，此过程对应题图甲中A

至B的过程，A正确；

B.题图乙中c时刻，感应电流最大，则磁通量的变化率最大，磁通量最小，而题图甲中C,磁通量最大，

B错误；

CD.题图乙中d时刻为0.02s时，则交变电流的周期为0.02s,交变电流的频率为50Hz,而一个周期内电流

方向改变两次，所以1s内电流的方向改变100次，C正确，D错误。

故选ACo

考点4：交流电在示波器上的显示

【典例4】示波器面板如图所示，图甲图为一信号源。

nrAC+同步-

9）©emo

她通入学

（1）若要观测此信号源发出的正弦交流信号的波形（正弦交流信号的电流，随时间r做周期性变化的图像

如图乙所示），应将信号源的。端与示波器面板上的接线柱相连，b端与接线柱相连。

（2）若示波器所显示的输入波形如图丙所示，要将波形上移，应调节面板上的旋钮；要使此波形

横向展宽，应调节旋钮。

【答案】Y输入地竖直位移X增益

【详解】（1）[1]⑵根据示波器的操作原理,若要观测此信号源发出的正弦交流信号的波形，应将信号源的a

端与示波器面板上的Y接线柱相连，b端与地接线柱相相连；

（2）[3][4]若要将图4中的波形曲线上移，应调节竖直位移旋钮，若要使此波形横向展宽，应调节X增益

旋；要使屏上能够显示3个完整的波形，应调节扫描范围旋钮和扫描微调旋钮。

【变式4-1】①在使用示波器时，如果屏幕上出现如图1所示的波形时，应调节图2中的旋钮使之显

示在屏幕中央区域（如图3所示），如果外接Y输入正弦交流电源，观察到正弦波的竖直方向的正、负半

周均超出了屏幕的范围，应调节旋钮或旋钮（填旋钮旁边的数字或名称），或这两个钮配合使

用，以使正弦波的整个波形出现在屏幕内.

/\

/

/

/

/

ffli图2

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/

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/

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图3图4

②如果使该信号显示从一个波形变成两个完整的波形，如图4所示，则应调节旋钮或旋钮（填

旋钮旁边的数字或名称），这两个旋钮配合使用；波形横向变窄，应调节旋钮.

【答案】上下移动衰减Y增益扫描范围扫描微调X增益

【详解】①口][2][引图1所示，为竖直方向缺失，故应调节上下移动；若正负半周均超出了屏幕的范围，Y

增益过大，则应调衰减旋钮或Y增益旋钮.

②[4][5]⑹如果使该信号显示从一个波形变成两个完整的波形，且波形横向变窄如图4所示，则应调节X增

益旋钮或扫描微调旋钮，或这两个旋钮配合使用；若要使此波形横向变窄，应调节X增益旋钮.

【变式4-2]利用示波器可以显示输入信号的波形，单匝正方形金属线框湖ed处在匀强磁场中，当以线圈

平面内某虚线OO'为轴匀速转动时，线圈内产生的电流随时间的变化关系如图甲所示。则在四个选项所示

的情景中，无论从线圈平面处于哪个位置开始计时，都不可能产生该电流的是（）

图

HJ

XXX

X-x

Arx

D.lx*X

、

xN

【答案】A

【详解】A.当以线圈平面内某虚线OO'为轴匀速转动时，线圈中的磁通量始终不变，没有感应电流产生,

故A不可能产生该电流，故A符合题意;

BCD.三图中线圈绕垂直于磁场方向的轴转动，磁通量发生变化，根据交变电流的产生原理可知，三者均

产生示波器中的正弦式交变电流，故BCD不符合题意。

故选Ao

6模块五小试牛刀过关测-----------------------------

一、单选题

1.（23-24高二下•广东梅州•期末）如图甲所示，2023年6月14日，我国自主研发的首台兆瓦级漂浮式波

浪能发电装置“南鲤号”在广东珠海投入试运行，南鳏号发电原理可作如下简化：海浪带动浪板上下摆动，驱

动发电机转子转动，其中浪板和转子的链接装置使转子只能单方向转动，如图乙所示，若转子带动线圈沿

逆时针方向转动，并向外输出电流，下列说法正确的是（）

发电机

A.图乙中线圈所处位置是中性面

B.在图乙所示位置时，穿过线圈的磁通量变化率最大

C.在图乙所示位置时，线圈6端电势高于。端电势

D.在图乙所示位置时，线圈靠近S极的导线受到的安培力方向向上

【答案】B

【详解】AB.在图乙所示位置时，线圈平面与磁场方向平行，穿过线圈的磁通量为0,但穿过线圈的磁通

量变化率最大，产生的感应电动势最大，故A错误，B正确；

C.在图乙所示位置时，线圈靠近S极的导线向上切割磁感线，线圈靠近N极的导线向下切割磁感线，根

据右手定则可知，线圈中的电流方向由b流向由于线圈相当于电源内部，则线圈b端电势低于a端电势，

故C错误；

D.在图乙所示位置时，线圈靠近S极的导线电流方向向里，磁场方向向右，根据左手定则可知，安培力方

向向下，故D错误。

故选Bo

2.（23-24高二下•江苏连云港•期末）如图所示，两圆弧形磁极之间放置一矩形线圈，其中4、8为线圈引

出的两个接线端，线圈可绕轴转动。下列说法正确的是（）

A.线圈处于非匀强磁场中B.图示位置穿过线圈的磁通量不为零

C.通电后线圈左右两边受安培力相同D.若线圈在外力作用下转动，则A端电势始终低于8端

【答案】A

【详解】A.两圆弧形磁极之间的磁场是非匀强磁场中，故A正确；

B.根据对称性结合磁通量的公式可知，图示位置穿过线圈的磁通量为零，故B错误；

C.通电后线圈两边安培力方向不同，故C错误；

D.若线圈在外力作用下转动，产生交变电流，A端电势可能高于8端，故D错误；

故选A。

3.（23-24高二下•陕西西安•期中）如图甲所示为交流发电机、定值电阻R、交流电流表A组成的闭合回路,

线圈ABCD逆时针方向转动，图示位置磁感线与线圈平面平行，图乙所示为通过线圈的磁通量①随时间/

的变化关系图像，下列说法正确的是（）

A.芍、、时刻线圈中感应电动势最小

B.%、与时刻电阻R两端的电压为零

C.线圈转动到图示位置时，线圈中磁通量变化率为零

D,线圈转动到图示位置时，感应电流方向为Af8-A

【答案】B

【详解】A.根据题图乙，由交流发电机工作原理可知，在才2、乙时刻，穿过线圈的磁通量为零，但磁通量

变化率却最大，则线圈中产生的感应电动势最大，故A错误；

B.由题图乙知线圈在％、4时刻，穿过线圈的磁通量最大，感应电动势为0,则R两端的电压为0,故B

正确；

C.线圈转到题图甲所示位置时，穿过线圈中的磁通量为零，但磁通量变化率却最大，故c错误；

D.线圈A2CD逆时针方向转动，根据右手定则可判断当线圈转动到题图甲所示位置时，感应电流方向为

D—CHTD,故D错误。

故选Bo

4.（23-24高二下•江西•阶段练习）汽车上的发电机多采用旋转式发电机。如图甲，转子在外力带动下旋转

产生磁场，定子线圈产生感应电动势。现简化为如图乙模型，一连有电阻R的线圈轴线与条形磁铁中心线在

同一平面，条形磁铁（转子）绕其中心。在该平面内匀速转动的过程中，下列说法正确的是（）

A.条形磁铁在图示位置，线圈中磁通量最大

B.条形磁铁在图示位置，电阻R中电流为零

C.条形磁铁从图示位置转动90。过程中，电阻R中电流方向由。指向Z?

D.增大条形磁铁的转速，可以增大R中的电流

【答案】D

【详解】A.条形磁铁在图示位置，线圈中磁通量最小，为零，故A错误；

B.条形磁铁在图示位置，磁通量的变化率最大，感应电流最大，电阻R中电流不为零，故B错误；

C.条形磁铁从图示位置转动90。过程中，线圈中向上的磁通量增大，根据楞次定律可得电阻R中电流方向

由6指向。，故C错误；

D.增大条形磁铁的转速，线圈中磁通量变化率增大，感应电动势增大，R中电流增大，故D正确。

故选D。

5.（23-24高二下•江苏连云港•期中）一矩形线圈的匝数为50,在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转

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r=0.1s和r=0.3s时，电动势最大B.在r=0.2s和r=0.4s时，电动势方向发生改变

C.电动势的最大值是50VD.在r=0.4s时，磁通量的变化率最大，为3.14Wb/s

【答案】D

【详解】A.在U0.1s和U0.3s时磁通量最大，感应电动势为零，故A错误；

B.在z=0.2s和/=0.4s时，磁通量为零，感应电动势、感应电流最大，电动势方向不发生改变，故B错误;

27r

C.电动势的最大值为故C错误；

D.在r=o.4s时，磁通量为零，磁通量的变化率最大，即丝=^="=3.14Wb/s,故D正确。

MN

故选Do

6.（23-24高二下•湖北孝感•期中）如图所示为发电机简化模型，内部是匝数为N的矩形铜质线圈在水平匀

强磁场中，以角速度。绕垂直于磁场的水平转轴OO'匀速转动产生交流电。已知N匝线圈产生的感应电动

势的最大值为幻。下列说法正确的是（）

A.当线圈转到图示位置时处于中性面B.当线圈转到竖直位置时电流表的示数为零

C.当线圈转到图示位置时磁通量的变化率最大D.穿过线圈的最大磁通量为刍L

（0

【答案】C

【详解】A.图示的位置与中性面垂直，A错误；

B.电流表的示数显示的有效值，不为零，B错误；

C.图示的位置磁通量变化率最大，C正确；

E

D.最大磁通量为①m=U，D错误。

Neo

故选Co

7.（23-24高二下•江苏常州•期中）利用示波器可以显示输入信号的波形，单匝正方形金属线框油〃处在

匀强磁场中，当以线圈平面内某虚线为轴匀速转动时，线圈内产生的电流随时间的变化关系如图甲所

示。则在四个选项所示的情景中，无论从线圈平面处于哪个位置开始计时，都不可能产生该电流的是（）

图甲

D.

【答案】B

【详解】A.图中线圈绕OO'匀速转动时，线圈磁通量发生变化，会产生感应电流，故A错误；

B.图中线圈绕OO'匀速转动时，线圈磁通量一直为0,磁通量保持不变，不会产生感应电流，故B正确;

C.图中线圈绕OO'匀速转动时，线圈磁通量发生变化，会产生感应电流，故c错误；

D.图中线圈绕OO'匀速转动时，线圈磁通量发生变化，会产生感应电流，故D错误。

故选B。

8.（2024•重庆•模拟预测）如图所示，从左往右看，各线圈在匀强磁场中绕轴匀速顺时针转动，从图示位

置开始计时，设电流从2流出线圈为正方向，能产生图甲所示交变电流的是（）

A.线圈平面与磁场垂直B.线圈平面与磁场平行C.线圈平而与磁场垂直D.线圈平面与磁场平行

【答案】B

【详解】AC.由图甲可知，「=0时，线圈电流最大，此时线圈与磁场平行，AC错误；

BD.由图甲可知，r=0时，电流从2流出线圈，由右手定则可知，B图中电流从2流出线圈，D图中电流

从1流出线圈，故B正确，D错误。

故选B。

二、多选题

9.（22-23高二上•河北邯郸•期末）一只矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，穿过线圈的

磁通量随时间变化的图象如图所示.则下列说法中正确的是（）

B.f=0.01s时刻，①的变化率为0

3

D.从0.01s〜0.04s时间内，线圈转过的角度是］兀

【答案】ACD

r=0.04s时刻线圈平面位于中性面位置，①最大竺=0

【详解】AC.由图像可知UO、f=0.02s、

Nt

故E=0,故AC正确;

B.二。时刻线圈平面与磁感线平行，①最小，黑最大，故E最大，故B错误;

33

D.从图像可知，从f=0.01s时刻至f=0.04s时刻线圈旋转7周，转过的角度为彳兀，故D正确。

42

故选ACD。

10.(23-24高二下•广东茂名•期末)如图所示是物理实验室常见的手摇交流发电机，快速摇动发电机手柄,

能看到灯泡可以发光，下列说法正确的是()

A.手柄摇得越快，发电机产生的交流电峰值越大B.手柄摇得越快，发电机产生的交流电频率越高

C.手柄每转动一周，感应电流方向都会改变一次D.把磁铁N、S极位置互换，发电机将不能发电

【答案】AB

【详解】AB.手柄摇得越快，线圈转动的角速度越大，产生交流电的频率/=?

2兀

越大，线圈产生感应电动势的峰值稣;N但。，越大，故AB正确；

C.手柄每转动一周，线圈转动〃周，感应电流方向改变2w次，故C错误；

D.磁铁N、S极位置互换，线圈转动仍然切割磁感线产生感应电动势，故D错误。

故选AB。

三、实验题

11.(23-24高二下•黑龙江齐齐哈尔•期中)如图所示，(a)-(b)-(c)-(d)-(e)过程是交流发

电机发电的示意图，线圈的功边连在金属滑环K上，cd边连在金属滑环L上，用导体制成的两个电刷分别

压在两个滑环上，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路连接。

(a)(b)(c)(d)(e)

(1)图(a)中，线圈平面与磁感线垂直，磁通量___________,磁通量变化率o(均填“最大”

或“为零”)

⑵从图(b)开始计时，线圈中电流i随时间/变化的关系是=(填，”=/mSin"9"，=/mCosot")

(3)当线圈转到图(c)位置时，感应电流o(填“最小”或“最大，)

(4)当线圈转到图(d)位置时，感应电动势o(填“最小”或“最大”)

(5)当线圈由图(d)转到图(e)过程中，湖边感应电流方向为