鲁科版高中物理选择性必修第二册第3章第2节交变电流的产生同步练习（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 鲁科版高中物理选择性必修第二册第3章第2节交变电流的产生同步练习（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 280.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-02-17 21:38:13 | ||
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文档简介
2019鲁科版高中物理选择性必修第二册 第3章 第2节 交变电流的产生 同步练习
一、单选题
1．一矩形线圈在匀强磁场中绕其中心轴匀速转动时，就会在线圈中形成交变电流。下列说法正确的是（ ）
A．线圈经过甲图位置时，穿过线圈的磁通量最大，产生的电流也最大
B．线圈经过乙图位置时，穿过线圈磁通量为零，产生的电流最大，电流的方向为图中箭头指向
C．线圈经过丙图位置时，穿过线圈的磁通量最大，磁通量变化率也最大
D．线圈从丙图位置转到丁图位置的过程中，穿过线圈的磁通量减小，产生的电动势在减小
2．如图所示，矩形线圈abcd绕轴OO′匀速转动产生交流电，在图示位置开始计时，则下列说法正确的是
A．t=0时穿过线圈的磁通量最大，产生的感应电流最大
B．t= (T为周期)时感生电流沿abcda方向
C．若转速增大为原来的2倍，则交变电流的频率是原来的4倍
D．若转速增大为原来的2倍，则产生的电流有效值为原来的4倍
3．如图所示的电路中，电源电压，A、B间接有“220V，440W”的电暖宝、“220V，220W”的抽油烟机、交流电压表及保险丝。下列说法正确的是（ ）
A．交流电压表的示数为311V
B．电路要正常工作，保险丝的额定电流不能小于A
C．电暖宝发热功率是抽油烟机发热功率的2倍
D．1min抽油烟机消耗的电能为
4．一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像如图所示。则下列说法中正确的是（ ）
A．t＝0时刻，线圈平面与中性面垂直
B．t＝0.01s时刻，Φ的变化率为0
C．t＝0.02s时刻，感应电动势达到最大
D．从t＝0.01s时刻至t＝0.04s时刻线圈转过的角度是π
5．图甲、乙分别表示两种电流的波形，其中图乙所示电流按正弦规律变化，分别用和表示甲和乙两电流的有效值，则（ ）
A． B．
C． D．
6．正方形线圈abcd的一半处于匀强磁场中，线圈平面与磁场方向垂直．在线圈以ab为轴转动90 的过程中，穿过线圈的磁通量大小（ ）
A．一直减小 B．一直增大
C．先减小后增大 D．先不变后减小
7．如图所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R，金属棒与两导轨始终保持垂直，并良好接触且无摩擦，金属棒的电阻为r，导轨的电阻不计，整个装置放在水平匀强磁场中，棒在竖直向上的恒力F作用下匀速上升的一段时间内，下列说法正确的是（ ）
A．通过电阻R的电流方向向右
B．棒受到的安培力方向向上
C．棒机械能的增加量等于恒力F做的功
D．棒克服安培力做的功等于电路中电阻R产生的热量
二、多选题
8．如图所示，面积为0.02m2、内阻不计的100匝矩形线圈ABCD，绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动，转动的角速度为100rad/s，匀强磁场的磁感应强度为T．矩形线圈通过滑环与理想变压器相连，触头P可移动，副线圈所接电阻R=50Ω，电表均为理想交流电表．当线圈平面与磁场方向平行时开始计时．下列说法正确的是（ ）
A．线圈中感应电动势的表达式为
B．在线圈平面转到与磁场方向垂直位置时，电压表示数为0
C．P上移时，电流表示数减小
D．当原、副线圈匝数比为2：1时，电阻上消耗的功率为50W
9．如下图，线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，电容器两极板水平放置．在两极板间，不计重力的带正电粒子Q位于两板正中间，在t＝0时由静止释放，若两板间距足够宽，则下列运动可能的是
A．若t＝0时，线圈平面与磁场垂直，粒子能到达极板
B．若t＝0时，线圈平面与磁场平行，粒子在两极间往复运动
C．若t＝0时，线圈平面与磁场垂直，粒子在两极间往复运动
D．若t＝0时，线圈平面与磁场平行，粒子能到达极板
10．在匀强磁场中，一矩形金属线圈绕与磁感线垂直的OO'轴匀速转动，如图甲所示，产生的瞬时电动势随时间变化的图象如图乙所示，则（ ）
A．t=0.005s时通过线圈平面磁通量最大
B．t=0.01s时线圈的磁通量变化率最小
C．线圈产生的交变电流的频率为50Hz
D．线圈产生的感应电动势有效值为311V
11．如图甲所示，一个矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场方向且与线圈共面的轴匀速转动，从某个时刻开始计时，其穿过线圈的磁通量随时间t的变化如图乙所示，则下列说法中正确的是（ ）
A．t=0时刻线圈处于中性面位置
B．、时刻线圈中的感应电流最大且方向相同
C．、时刻穿过矩形线圈的磁通量最大，但感应电流却为零
D．时刻穿过线圈的磁通量为零，磁通量的变化率也为零
12．如图所示，矩形线圈在匀强磁场中绕 OOˊ轴匀速转动，产生交变电流．以 下说法正确的是( )
A．线圈每转动一周，感应电流的方向改变一次
B．线圈平面每经过中性面一次，感应电流方向就改变一次
C．当线圈平面与磁感线垂直时，穿过线圈的磁通量最大
D．当线圈平面与磁感线平行时，穿过线圈的磁通量最大
E．当线圈平面与磁感线平行时，线圈中感应电动势最大
13．穿过一个10匝线圈的磁通量每秒钟均匀地减少2 Wb，则该线圈中的感应电动势
A．大小不变 B．随时间均匀变化
C．减少了2 V D．等于20 V
14．如图甲所示，一个矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动。线圈内的磁通量随时间t变化的图像如图乙所示，则下列说法中正确的是（ ）
A．t1时刻线圈中的感应电动势最大
B．t2时刻ab的运动方向与磁场方向垂直
C．t3时刻线圈平面与中性面重合
D．t4、t5时刻线圈中感应电流的方向相同
三、解答题
15．如图所示，ab=25cm，ad=20cm，匝数为50匝的矩形线圈，线圈总电阻r =1Ω，外电路电阻R=9Ω，磁感应强度B=0.4T，线圈绕垂直于磁感线的OO/轴以角速度ω=50rad/s匀速转动。求：
（1）从此位置开始计时，它的感应电动势的瞬时值表达式；
（2）当从该位置转过60°时，通过R上瞬时电功率是多少？
（3）线圈由如图位置转过90°的过程中，通过R的电量为多少？
（4）线圈转动一周，外力做的功是多少？
16．某研究性学习小组利用风速仪测风速，风速仪的简易装置如图（a）所示。
（1）请根据装置图说明风速仪测风速的原理。
（2）研究小组发现，某一段时间内线圈输出的感应电流波形如图（b）所示，从电流的波形图中，我们可以得到什么有价值的信息？
（3）若电流波形的峰值突然增大了，则说明风速如何变化？
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【解析】
【分析】
【详解】
A.线圈经过甲图位置（中性面）时，穿过线圈的磁通量最大，产生的电流为零。故A错误；
B．线圈经过乙图位置（与中性面垂直）时，穿过线圈的磁通量为零，产生的电流最大，根据楞次定律可知电流的方向为图中箭头指向。故B正确；
C．线圈经过丙图位置（中性面）时，穿过线圈的磁通量最大，产生的磁通量变化率最小为零。故C错误；
D．线圈从丙图位置（中性面）转到丁图位置（与中性面垂直）的过程中，根据法拉第电磁感应定律可知，穿过线圈的磁通量减小，产生的电动势在增大。故D错误。
故选B。
2．B
【解析】
【详解】
当t=0时穿过线圈的磁通量最大，而产生的感应电动势为零，则产生的感应电流也为零，故A错误；当时根据楞次定律，则有感生电流沿abcda方向，故B正确；若转速增大为原来的2倍，根据转速与频率成正比的关系，根据，则交变电流的频率是原来的2倍，根据，可知感应电动势的最大值也增加2倍，因此最大感应电流也增加2倍，所以产生的电流有效值为原来的2倍，故D错误；故选B.
3．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．交流电压表的示数为有效值为
故A错误；
B．由公式
知电路要正常工作，干路中电流为3A，所以保险丝的额定电流不能小于3A，故B错误；
C．电暖宝是纯电阻，而抽油烟机是非纯电阻，故C错误；
D．1min抽油烟机消耗的电能为
故D正确；
故选D。
4．D
【解析】
【详解】
AC．由图像可知t＝0、t＝0.02s、t＝0.04s时刻线圈平面位于中性面位置，Φ最大，＝0，故E＝0，选项AC错误；
B．t＝0.01s时刻线圈平面与磁感线平行，Φ最小，最大，故E最大，选项B错误；
D．从图像可知，从t＝0.01s时刻至t＝0.04s时刻线圈旋转周，转过的角度为π，选项D正确。
故选D。
5．D
【解析】
【详解】
对图甲的交流电分析，可知一个周期内交流电的电流方向变化，而电流的大小不变，故图甲的电流有效值为；对图乙的交流电分析可知，其为正弦式交流电，故其有效值为，故，故选D。
6．D
【解析】
【详解】
在线圈以ab为轴旋转90°的过程中，由于线圈在垂直于磁场平面上的投影面积不变，即有效面积不变，故开始时磁通量不变；而当cd过进入磁场后，有效面积减小；故磁通量减小；故D正确，ABC错误．
7．A
【解析】
【分析】
【详解】
A．由右手定则可以判断出通过金属棒的电流方向向左，则通过电阻R的电流方向向右，故A正确；
B．由左手定则可以判断出金属棒受到的安培力方向向下，故B错误；
C．根据平衡条件可知重力等于恒力减去安培力，根据功能关系知恒力做的功等于棒机械能的增加量与电路中产生的热量之和，故C错误；
D．金属棒在竖直向上的恒力作用下匀速上升，安培力做负功，即克服安培力做功，根据功能关系知金属棒克服安培力做的功等于电路中R和r中产生的热量之和，故D错误。
故选A。
8．AD
【解析】
【详解】
A、电动势最大值Em=nBSω=100××0.02×100V=100V，线圈中感应电动势的表达式为e=100cos（100t）V，故A正确；
B、在线圈平面转到与磁场方向垂直位置时，磁通量变化率最大，电动势最大，电压表示数不为0，故B错误；
C、由，电流和线圈匝数成反比，P上移时，线圈匝数减小，电流表示数变大，故C错误；
D、原线圈的电压的有效值U1=V=100V，，解得：U2=50V，电阻上消耗的功率P=W=50W故D正确．
9．AB
【解析】
【详解】
试题分析：若t=0时，线圈平面与磁场垂直，线圈中产生正弦形电流；在前半个周期内粒子向一极板先做加速直线运动，后做减速直线运动；后半个周期内，沿原方向继续先做加速直线运动，后做减速直线运动．周而复始，粒子做单向直线运动，粒子一定能到达极板．故A正确，C错误．若t=0时，线圈平面与磁场平行，线圈中产生余弦形电流，前半个周期内，向一极板先做加速直线运动，后做减速直线运动，半个周期时刻速度减为零；后半个周期内，沿反方向返回，先做加速直线运动，后做减速直线运动，一个周期时刻速度为零．周而复始，粒子做往复运动．故B正确，D错误．故选AB．
考点：带电粒子在电场中的运动
【名师点睛】此题是关于交流电以及带电粒子在电场中的运动问题；解题时要分析一个周期内粒子的运动情况：若t=0时，线圈平面与磁场垂直，线圈中产生正弦形电流；若t=0时，线圈平面与磁场平行，线圈中产生余弦形电流，根据牛顿定律分析求解．
10．AC
【解析】
【详解】
A. t=0.005s时，线圈产生的感应电动势为0，线圈处于中性面，故磁通量最大，A正确；
B．t=0.01s时，线圈产生的感应电动势为最大值，因此磁通量的变化率最大，B错误；
C．由图乙可知，交变电流的周期，因此交变电流的频率为50Hz，C正确；
D．由图乙可知，线圈产生的感应电动势的最大值为311V，有效值为220V，D错误；
故选AC。
11．AC
【解析】
【详解】
A．t=0时刻通过线圈的磁通量最大，所以线圈平面处在中性面上，故A正确；
B．t1、t3时刻磁通量为零，线圈与磁场平行，磁通量的变化率最大，感应电流最大，方向相反，故B错误；
C．t2、t4时刻穿过矩形线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为零，所以感应电流为零，故C正确；
D．t5时刻穿过线圈的磁通量为零，磁通量的变化率最大，故D错误。
故选AC。
12．BCE
【解析】
【详解】
AB、在中性面磁通量最大，感应电流为0，方向改变，线圈平面每经过中性面一次，感应电流方向就改变一次，线圈每转动一周，经过两次中性面，方向改变方向两次，故选项B正确，A错误；
C、线圈平面与磁感线垂直时，为中性面，穿过线圈的磁通量最大，故选项C正确；
DE、当线圈平面与磁感线平行时，穿过线圈的磁通量为零，线圈中感应电动势最大，故选项E正确，D错误．
13．AD
【解析】
【详解】
感应电动势为：，电动势保持不变，故AD正确，BC错误．
14．BC
【解析】
【详解】
A．t1时刻通过线圈的磁通量最大，此时磁通量的变化率等于零，故感应电动势为零，故A错误；
B．t2时刻磁通量为零，线圈与磁场平行，故导线ab的速度方向跟磁感线垂直，故B正确；
C．t3时刻线圈的磁通量最大，故此时线圈与中性面重合，故C正确；
D．由图可知t5时刻线圈中磁通量最大，此时没有感应电流，故D错误；
故选BC。
15．（1） ；（2） 56.25W；（3） 0.1C；（4）15.7J
【解析】
【详解】
（1）电动势的峰值
Em=NBSω=50×0.4×0.25×0.2×50V =50V
所以瞬时值的表达式为
（2）从该位置转过60°时
e=50cos60°V=25V
则
所以
PR=i 2R=2.52×9W=56.25W
（3）线圈由如图位置转过90°的过程中，平均感应电动势为
平均感应电流为
通过R的电量为
联立解得
（4）电动势的有效值为
周期
线圈转动一周，外力做的功
16．见解析
【解析】
【详解】
（1）当风环在风力作用下发生转动时，永磁体也跟着转动，根据相对运动可知，线圈相对磁场转动，会产生交流电，通过电流测量装置可知风速的大小；
（2）从图中可知风环转动的周期为T，由风力作用产生的感应电流最大值为Im；
（3）根据
Em=NBSω
可知当转速v变大时，则最大感应电动势也变大，所以感应电流峰值也变大；所以若电流波形的峰值突然增大了，则说明风速变大了。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．一矩形线圈在匀强磁场中绕其中心轴匀速转动时，就会在线圈中形成交变电流。下列说法正确的是（ ）
A．线圈经过甲图位置时，穿过线圈的磁通量最大，产生的电流也最大
B．线圈经过乙图位置时，穿过线圈磁通量为零，产生的电流最大，电流的方向为图中箭头指向
C．线圈经过丙图位置时，穿过线圈的磁通量最大，磁通量变化率也最大
D．线圈从丙图位置转到丁图位置的过程中，穿过线圈的磁通量减小，产生的电动势在减小
2．如图所示，矩形线圈abcd绕轴OO′匀速转动产生交流电，在图示位置开始计时，则下列说法正确的是
A．t=0时穿过线圈的磁通量最大，产生的感应电流最大
B．t= (T为周期)时感生电流沿abcda方向
C．若转速增大为原来的2倍，则交变电流的频率是原来的4倍
D．若转速增大为原来的2倍，则产生的电流有效值为原来的4倍
3．如图所示的电路中，电源电压，A、B间接有“220V，440W”的电暖宝、“220V，220W”的抽油烟机、交流电压表及保险丝。下列说法正确的是（ ）
A．交流电压表的示数为311V
B．电路要正常工作，保险丝的额定电流不能小于A
C．电暖宝发热功率是抽油烟机发热功率的2倍
D．1min抽油烟机消耗的电能为
4．一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像如图所示。则下列说法中正确的是（ ）
A．t＝0时刻，线圈平面与中性面垂直
B．t＝0.01s时刻，Φ的变化率为0
C．t＝0.02s时刻，感应电动势达到最大
D．从t＝0.01s时刻至t＝0.04s时刻线圈转过的角度是π
5．图甲、乙分别表示两种电流的波形，其中图乙所示电流按正弦规律变化，分别用和表示甲和乙两电流的有效值，则（ ）
A． B．
C． D．
6．正方形线圈abcd的一半处于匀强磁场中，线圈平面与磁场方向垂直．在线圈以ab为轴转动90 的过程中，穿过线圈的磁通量大小（ ）
A．一直减小 B．一直增大
C．先减小后增大 D．先不变后减小
7．如图所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R，金属棒与两导轨始终保持垂直，并良好接触且无摩擦，金属棒的电阻为r，导轨的电阻不计，整个装置放在水平匀强磁场中，棒在竖直向上的恒力F作用下匀速上升的一段时间内，下列说法正确的是（ ）
A．通过电阻R的电流方向向右
B．棒受到的安培力方向向上
C．棒机械能的增加量等于恒力F做的功
D．棒克服安培力做的功等于电路中电阻R产生的热量
二、多选题
8．如图所示，面积为0.02m2、内阻不计的100匝矩形线圈ABCD，绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动，转动的角速度为100rad/s，匀强磁场的磁感应强度为T．矩形线圈通过滑环与理想变压器相连，触头P可移动，副线圈所接电阻R=50Ω，电表均为理想交流电表．当线圈平面与磁场方向平行时开始计时．下列说法正确的是（ ）
A．线圈中感应电动势的表达式为
B．在线圈平面转到与磁场方向垂直位置时，电压表示数为0
C．P上移时，电流表示数减小
D．当原、副线圈匝数比为2：1时，电阻上消耗的功率为50W
9．如下图，线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，电容器两极板水平放置．在两极板间，不计重力的带正电粒子Q位于两板正中间，在t＝0时由静止释放，若两板间距足够宽，则下列运动可能的是
A．若t＝0时，线圈平面与磁场垂直，粒子能到达极板
B．若t＝0时，线圈平面与磁场平行，粒子在两极间往复运动
C．若t＝0时，线圈平面与磁场垂直，粒子在两极间往复运动
D．若t＝0时，线圈平面与磁场平行，粒子能到达极板
10．在匀强磁场中，一矩形金属线圈绕与磁感线垂直的OO'轴匀速转动，如图甲所示，产生的瞬时电动势随时间变化的图象如图乙所示，则（ ）
A．t=0.005s时通过线圈平面磁通量最大
B．t=0.01s时线圈的磁通量变化率最小
C．线圈产生的交变电流的频率为50Hz
D．线圈产生的感应电动势有效值为311V
11．如图甲所示，一个矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场方向且与线圈共面的轴匀速转动，从某个时刻开始计时，其穿过线圈的磁通量随时间t的变化如图乙所示，则下列说法中正确的是（ ）
A．t=0时刻线圈处于中性面位置
B．、时刻线圈中的感应电流最大且方向相同
C．、时刻穿过矩形线圈的磁通量最大，但感应电流却为零
D．时刻穿过线圈的磁通量为零，磁通量的变化率也为零
12．如图所示，矩形线圈在匀强磁场中绕 OOˊ轴匀速转动，产生交变电流．以 下说法正确的是( )
A．线圈每转动一周，感应电流的方向改变一次
B．线圈平面每经过中性面一次，感应电流方向就改变一次
C．当线圈平面与磁感线垂直时，穿过线圈的磁通量最大
D．当线圈平面与磁感线平行时，穿过线圈的磁通量最大
E．当线圈平面与磁感线平行时，线圈中感应电动势最大
13．穿过一个10匝线圈的磁通量每秒钟均匀地减少2 Wb，则该线圈中的感应电动势
A．大小不变 B．随时间均匀变化
C．减少了2 V D．等于20 V
14．如图甲所示，一个矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动。线圈内的磁通量随时间t变化的图像如图乙所示，则下列说法中正确的是（ ）
A．t1时刻线圈中的感应电动势最大
B．t2时刻ab的运动方向与磁场方向垂直
C．t3时刻线圈平面与中性面重合
D．t4、t5时刻线圈中感应电流的方向相同
三、解答题
15．如图所示，ab=25cm，ad=20cm，匝数为50匝的矩形线圈，线圈总电阻r =1Ω，外电路电阻R=9Ω，磁感应强度B=0.4T，线圈绕垂直于磁感线的OO/轴以角速度ω=50rad/s匀速转动。求：
（1）从此位置开始计时，它的感应电动势的瞬时值表达式；
（2）当从该位置转过60°时，通过R上瞬时电功率是多少？
（3）线圈由如图位置转过90°的过程中，通过R的电量为多少？
（4）线圈转动一周，外力做的功是多少？
16．某研究性学习小组利用风速仪测风速，风速仪的简易装置如图（a）所示。
（1）请根据装置图说明风速仪测风速的原理。
（2）研究小组发现，某一段时间内线圈输出的感应电流波形如图（b）所示，从电流的波形图中，我们可以得到什么有价值的信息？
（3）若电流波形的峰值突然增大了，则说明风速如何变化？
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【解析】
【分析】
【详解】
A.线圈经过甲图位置（中性面）时，穿过线圈的磁通量最大，产生的电流为零。故A错误；
B．线圈经过乙图位置（与中性面垂直）时，穿过线圈的磁通量为零，产生的电流最大，根据楞次定律可知电流的方向为图中箭头指向。故B正确；
C．线圈经过丙图位置（中性面）时，穿过线圈的磁通量最大，产生的磁通量变化率最小为零。故C错误；
D．线圈从丙图位置（中性面）转到丁图位置（与中性面垂直）的过程中，根据法拉第电磁感应定律可知，穿过线圈的磁通量减小，产生的电动势在增大。故D错误。
故选B。
2．B
【解析】
【详解】
当t=0时穿过线圈的磁通量最大，而产生的感应电动势为零，则产生的感应电流也为零，故A错误；当时根据楞次定律，则有感生电流沿abcda方向，故B正确；若转速增大为原来的2倍，根据转速与频率成正比的关系，根据，则交变电流的频率是原来的2倍，根据，可知感应电动势的最大值也增加2倍，因此最大感应电流也增加2倍，所以产生的电流有效值为原来的2倍，故D错误；故选B.
3．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．交流电压表的示数为有效值为
故A错误；
B．由公式
知电路要正常工作，干路中电流为3A，所以保险丝的额定电流不能小于3A，故B错误；
C．电暖宝是纯电阻，而抽油烟机是非纯电阻，故C错误；
D．1min抽油烟机消耗的电能为
故D正确；
故选D。
4．D
【解析】
【详解】
AC．由图像可知t＝0、t＝0.02s、t＝0.04s时刻线圈平面位于中性面位置，Φ最大，＝0，故E＝0，选项AC错误；
B．t＝0.01s时刻线圈平面与磁感线平行，Φ最小，最大，故E最大，选项B错误；
D．从图像可知，从t＝0.01s时刻至t＝0.04s时刻线圈旋转周，转过的角度为π，选项D正确。
故选D。
5．D
【解析】
【详解】
对图甲的交流电分析，可知一个周期内交流电的电流方向变化，而电流的大小不变，故图甲的电流有效值为；对图乙的交流电分析可知，其为正弦式交流电，故其有效值为，故，故选D。
6．D
【解析】
【详解】
在线圈以ab为轴旋转90°的过程中，由于线圈在垂直于磁场平面上的投影面积不变，即有效面积不变，故开始时磁通量不变；而当cd过进入磁场后，有效面积减小；故磁通量减小；故D正确，ABC错误．
7．A
【解析】
【分析】
【详解】
A．由右手定则可以判断出通过金属棒的电流方向向左，则通过电阻R的电流方向向右，故A正确；
B．由左手定则可以判断出金属棒受到的安培力方向向下，故B错误；
C．根据平衡条件可知重力等于恒力减去安培力，根据功能关系知恒力做的功等于棒机械能的增加量与电路中产生的热量之和，故C错误；
D．金属棒在竖直向上的恒力作用下匀速上升，安培力做负功，即克服安培力做功，根据功能关系知金属棒克服安培力做的功等于电路中R和r中产生的热量之和，故D错误。
故选A。
8．AD
【解析】
【详解】
A、电动势最大值Em=nBSω=100××0.02×100V=100V，线圈中感应电动势的表达式为e=100cos（100t）V，故A正确；
B、在线圈平面转到与磁场方向垂直位置时，磁通量变化率最大，电动势最大，电压表示数不为0，故B错误；
C、由，电流和线圈匝数成反比，P上移时，线圈匝数减小，电流表示数变大，故C错误；
D、原线圈的电压的有效值U1=V=100V，，解得：U2=50V，电阻上消耗的功率P=W=50W故D正确．
9．AB
【解析】
【详解】
试题分析：若t=0时，线圈平面与磁场垂直，线圈中产生正弦形电流；在前半个周期内粒子向一极板先做加速直线运动，后做减速直线运动；后半个周期内，沿原方向继续先做加速直线运动，后做减速直线运动．周而复始，粒子做单向直线运动，粒子一定能到达极板．故A正确，C错误．若t=0时，线圈平面与磁场平行，线圈中产生余弦形电流，前半个周期内，向一极板先做加速直线运动，后做减速直线运动，半个周期时刻速度减为零；后半个周期内，沿反方向返回，先做加速直线运动，后做减速直线运动，一个周期时刻速度为零．周而复始，粒子做往复运动．故B正确，D错误．故选AB．
考点：带电粒子在电场中的运动
【名师点睛】此题是关于交流电以及带电粒子在电场中的运动问题；解题时要分析一个周期内粒子的运动情况：若t=0时，线圈平面与磁场垂直，线圈中产生正弦形电流；若t=0时，线圈平面与磁场平行，线圈中产生余弦形电流，根据牛顿定律分析求解．
10．AC
【解析】
【详解】
A. t=0.005s时，线圈产生的感应电动势为0，线圈处于中性面，故磁通量最大，A正确；
B．t=0.01s时，线圈产生的感应电动势为最大值，因此磁通量的变化率最大，B错误；
C．由图乙可知，交变电流的周期，因此交变电流的频率为50Hz，C正确；
D．由图乙可知，线圈产生的感应电动势的最大值为311V，有效值为220V，D错误；
故选AC。
11．AC
【解析】
【详解】
A．t=0时刻通过线圈的磁通量最大，所以线圈平面处在中性面上，故A正确；
B．t1、t3时刻磁通量为零，线圈与磁场平行，磁通量的变化率最大，感应电流最大，方向相反，故B错误；
C．t2、t4时刻穿过矩形线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为零，所以感应电流为零，故C正确；
D．t5时刻穿过线圈的磁通量为零，磁通量的变化率最大，故D错误。
故选AC。
12．BCE
【解析】
【详解】
AB、在中性面磁通量最大，感应电流为0，方向改变，线圈平面每经过中性面一次，感应电流方向就改变一次，线圈每转动一周，经过两次中性面，方向改变方向两次，故选项B正确，A错误；
C、线圈平面与磁感线垂直时，为中性面，穿过线圈的磁通量最大，故选项C正确；
DE、当线圈平面与磁感线平行时，穿过线圈的磁通量为零，线圈中感应电动势最大，故选项E正确，D错误．
13．AD
【解析】
【详解】
感应电动势为：，电动势保持不变，故AD正确，BC错误．
14．BC
【解析】
【详解】
A．t1时刻通过线圈的磁通量最大，此时磁通量的变化率等于零，故感应电动势为零，故A错误；
B．t2时刻磁通量为零，线圈与磁场平行，故导线ab的速度方向跟磁感线垂直，故B正确；
C．t3时刻线圈的磁通量最大，故此时线圈与中性面重合，故C正确；
D．由图可知t5时刻线圈中磁通量最大，此时没有感应电流，故D错误；
故选BC。
15．（1） ；（2） 56.25W；（3） 0.1C；（4）15.7J
【解析】
【详解】
（1）电动势的峰值
Em=NBSω=50×0.4×0.25×0.2×50V =50V
所以瞬时值的表达式为
（2）从该位置转过60°时
e=50cos60°V=25V
则
所以
PR=i 2R=2.52×9W=56.25W
（3）线圈由如图位置转过90°的过程中，平均感应电动势为
平均感应电流为
通过R的电量为
联立解得
（4）电动势的有效值为
周期
线圈转动一周，外力做的功
16．见解析
【解析】
【详解】
（1）当风环在风力作用下发生转动时，永磁体也跟着转动，根据相对运动可知，线圈相对磁场转动，会产生交流电，通过电流测量装置可知风速的大小；
（2）从图中可知风环转动的周期为T，由风力作用产生的感应电流最大值为Im；
（3）根据
Em=NBSω
可知当转速v变大时，则最大感应电动势也变大，所以感应电流峰值也变大；所以若电流波形的峰值突然增大了，则说明风速变大了。
答案第1页，共2页
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