高中物理第二章交变电流第一二节认识交变电流交变电流的描述自我小测含解析粤教版选修3

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1、认识交变电流交变电流的描述-、单项选择题1.如图所示，闭合的圆形线圈绕加‘轴匀速旋转到与中性面垂直的位置时（）.A.穿过线圈的磁通量变化率为零B.线圈中的感应电动势为零C.线圈中的感应电流达最大值D.线圈中的感应电流方向改变2.矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，从中性面开始转动180。角的过程中，平均感应电动势和最大感应电动势Z比为（）・A.Ji/2B.2/兀C.2兀D.兀3.交流发电机在工作时的电动势为e=Esin"若将其线圈的转速提高一倍，其他条件不变，则英电动势变为（）・A._£sin3廿2C.底sin2et二、双项选择题B.22sin3tD.2尺sin23tO'4.如图所

2、示，正方形线圈臼比〃在匀强磁场中绕垂直于磁感线的対称轴0/匀速转动,沿着观察，线圈沿逆吋针方向转动，已知匀强磁场的磁感应强度为氏线圈匝数为刀,边氏为/,电阻为笊转动的角速度为•，则当线圈转至图示位置时（）.A.线圈屮感应电流的方向为abcdaA.线圈中的感应电流为凹兰RB.穿过线圈的磁通量为0C.穿过线圈磁通量的变化率为01.矩形线圈的匝数为50,在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动吋，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t=0.1s和t=0.3s时，电动势最大B.在广=0.2s和广=0.4s时，电动势改变方向C.电动势的最大值是157VD.

3、在方=0.4s时，磁通量变化率达最大，其值为3.14Wb/s2.-单匝闭合线框在匀强磁场屮绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动.在转动过程屮，线框中的最大磁通量为最大感应电动势为丘，下列说法中正确的是（）・A.当磁通量为零时，感应电动势也为零B.当磁通暈减小时，感应电动势在增大C.当磁通量等于0.5①时，感应电动势等于0.5圧D.角速度•等于九/血三、非选择题3.如图所示频率50Hz的交变电流，其电压£/=168sin小，把它加在激发电压、熄灭电压均为84V8.如图所示，匀强磁场磁感应强度〃=0.5T,匝数A-50的矩形线圈，绕垂直于匀强磁场的转轴00'匀速转动，每匝线圈长/=25

4、cm,宽〃=20cm,线圈每分钟转动1500转.在匀速转动过程中，从线圈平血经过图示位置吋开始计吋.（开始电流方向为正向）（1）写出交流感应电动势0的瞬时值表达式，简单画出0-1图象；（2）若每匝线圈本身电阻r=0.02Q,外接一阻值为斤=13Q的用电器，使线圈与外电路组成闭合电路，写出感应电流，的瞬时值表达式，简单画出i-t图象；（3）若从线圈平面垂直于磁感线的位置开始计时，感应电动势R和感应电流*的瞬时表达式如何？参考答案1.答案：c解析：此时线圈和磁场平行，磁通量为零，穿过线圈的磁逋量的变化率最大，线圈中的感应电动势和感应电流最大，线圈中的感应电流方向不变，C项正确.2

5、.答案：B解析：线圈从中性面转过180。角的过程中，磁通量变化为△①ms—(-、c丁亠才宀+NW2NBS2NBS®厂、BS)=2BS,平均感应电动势E二==①A/710)最大感应电动势©=NBS3②则平均感应电动势和最大感应电动势之比是2/n.3.答案：D解析：交流电动势的峰值£=NBS3,因线圈的转速提高一倍，线圈的角速度变为原来的两倍.角速度3变化时，交流电动势的峰值也随Z变为原来的两倍即2圧，Z时刻切割边的线速度y的方向跟磁感线方向的夹角0随Z变为23t,而计时起点线圈平而所处的位置不变，所以电动势表达式变为e=2Esin2®r.故选D.4.答案：BC解析：图示位置是磁

6、通量为零、感应电动势最大的位置，其最大感应电动势为nBS(^所以线圈中的感应电流为凹2,选项BC正确，根据右手定则可知线圈中感应电流的方向R为adcba方向.5.答案:CD解析：在t=0.1s和F=0.3s时，磁通量最大，但磁通量的变化率最小为零，所以电动势为零，方向发生改变；在t=0.2s和Z=0.4s时，磁通量最小为零，但磁通量的变化率最大，电动势方向不变；电动势的最大值圧=粉Sg=50X0.2X(2n/0.4)V=157V,Em=n—,所以—=3.14Wb/s.C、D两项正确.Art1.答案：BD解析：(1)公式法.设从线框位于中性面开始计吋，则线框中产生正弦式电流，

7、即&=Ksin3穿过线框的磁通量0随时间按余弦规律变化，即0=0“cosst.兀3八当。=0时，COt=—(或一兀)，所以，e=±為A项错误；当。口时，cos、22ISi5、刃,B项正甌当gg时,cos吩则sing±3,心亍耳C项错误；由G=BS3=0m3得，(2)图彖法•0—£图象如图所示，图象在某点的斜率表示感应电动势瞬时值•由图可知，A、C两项错，B项对.由2二血e知D项对.7・答案:啬s解析：该交变电压的最大值仏=168V=2X84V.由于加在霓虹灯管两端电压大于84V时灯管才发光，由图象可知在