3.1交变电流的产生 同步练习（word版含答案）

3.1交变电流的产生同步练习
一、选择题（共15题）
1．下列几幅图描述的是电流i随时间t变化的关系，其中表示交变电流的是（　　）
A． B．
C． D．
2．他和达芬奇是世界公认的两大旷世奇才，他是交流电之父，他是（　　）
A．安培 B．法拉第 C．特斯拉 D．爱迪生
3．如图所示的的几种电流随时间变化的图线中，不属于交变电流的是（　　）
A． B．
C． D．
4．如图所示为一台小型发电机示意图，磁场为水平方向．若线圈绕着转轴做匀速圆周运动，当线圈转到如图所示的水平位置时，下列判断正确的是（ ）
A．通过线圈的磁通量最大 B．此时线圈恰好经过中性面
C．线圈中产生的电动势最大 D．此时交流电流正好改变方向
5．由i-t图可知，属于交流电的是
A． B．
C． D．
6．对于正弦式交流电，下列说法正确的是（ ）
A．电流在一周期内方向改变一次，大小随时间变化
B．电流在一周期内方向改变二次，大小随时间变化
C．线圈在中性面时穿过线圈的磁通量最大，电动势最大
D．线圈在垂直于中性面的位置磁通量为零，电动势为零
7．如图所示，KLMN是一个竖直的n匝矩形导线框，全部处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，线框面积为S，KL边水平，线框绕某竖直固定轴以角速度匀速转动。此时线框面与磁场方向夹角为（图示位置），则（　　）
A．当线圈从图示位置绕固定轴转动，在此过程中磁通量变化量为BS
B．此时线框中的电流方向为N→K→L→M→N
C．此时穿过线框的磁通量为
D．线框平面转动一圈的过程中，电流方向不变
8．如图所示，50匝矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小B＝T的水平匀强磁场中，线框面积S＝0.5m2，线框电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴OO′以角速度ω＝200rad/s匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈接入一只“220V，60W”灯泡，且灯泡正常发光，熔断器允许通过的最大电流为10A，下列说法正确的是（　　）
A．图示位置穿过线框的磁通量变化率不为零
B．线框中产生交变电压的表达式为u＝500sin(200t)V
C．变压器原、副线圈匝数之比为50：11
D．允许变压器输出的最大功率为2200W
9．关于保险丝，下列说法中正确的是(　　)
A．电路中有了保险丝，就能起到保险作用
B．选用额定电流越小的保险丝，就越好
C．选择适当规格的保险丝，才能够既不妨碍供电，又能起到保险的作用
D．以上说法都不对
10．下列电流随时间变化的图像中，属于交变电流的是（　　）
A． B．
C． D．
11．一台发电机的结构示意图如图所示，其中N、S是永久磁铁的两个磁极，它们的表面呈半圆柱面形状。M是圆柱形铁芯，铁芯外套有一矩形线圈，线圈绕铁芯M中心的固定转轴匀速转动。磁极与铁芯之间的缝隙中形成方向沿半径的辐向磁场。若从图所示位置开始计时，此时电动势为正值，图中能正确反映线圈中的感应电动势e随时间t的变化规律的是（　　）
A． B．
C． D．
12．一闭合矩形线圈abcd绕垂直于磁感线的固定轴匀速转动，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．、时刻通过线圈的磁通量变化率最大
B．、时刻线圈中感应电流方向改变
C．、时刻线圈中磁通量最大
D．、时刻线圈中感应电动势最小
13．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．线圈平面每经过中性面一次，感应电流方向就改变一次
B．线圈每转动一周，感应电流的方向改变一次
C．当线圈平面与磁感线垂直时，线圈中感应电动势最大
D．当线圈平面与磁感线平行时，穿过线圈的磁通量最大
14．下列说法正确的是
A．质子、中子和氘核的质量分别为m1、m2、m3，则质子与中子结合为氘核的反应是人工核转变，放出的能量为（m3－m1－m2）c2
B．交流发电机由产生感应电动势的线圈（通常叫做电枢）和产生磁场的磁体组成，分为旋转电枢式发电机和旋转磁极式发电机，能够产生几千伏到几万伏的电压的发电机都是旋转电枢式发电机
C．1927年戴维孙和汤姆孙分别利用晶体做了电子束衍射实验，证实了电子的波动性并提出实物粒子也具有波动性
D．玻尔将量子观念引入原子领域，提出了轨道量子化与定态的假设，成功地解释了氢原子光谱的实验规律
15．如图甲所示的空间存在一匀强磁场，其方向为垂直于纸面向里，磁场的右边界为MN，在MN右侧有一矩形金属线圈abcd，ab边与MN重合．现使线圈以ab边为轴按图示方向（俯视顺时针）匀速转动，将a、b两端连到示波器的输入端，若电流从a 到b为正，则从图乙中示波器观察到的ab中电流随时间变化的规律是
A．A B．B C．C D．D
二、填空题（共4题）
16．用测电笔辨别火线和零线时，应用手接触_____，笔尖接触电线，______表明接触的是零线。
17．判断下列说法的正误．
(1)应用左手定则时，四指指向电流方向，拇指指向安培力方向．( )
(2)一通电导线放在磁场中某处不受安培力，该处的磁感应强度一定是零．( )
(3)在B、I、L大小一定的情况下，导线平行于磁场时，安培力最大，垂直于磁场时，安培力最小．( )
(4)线圈在通过垂直中性面的平面时电流最大．( )
(5)对于磁电式电流表，在线圈转动的范围内，线圈所受安培力与电流有关．( )
18．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ab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。
（1）图（a）中，线圈平面与磁感线垂直，磁通量___________，磁通量变化率___________（填“最大”或“零”）。
（2）从图（b）开始计时，线圈中电流i随时间t变化的关系是___________（填“i=Imsinωt”填“i=Imcos ωt”）。
（3）当线圈转到图（c）位置时，感应电流___________ （填“最小”或“最大”），且感应电流方向___________ （填“改变”或“不改变”）。
（4）当线圈转到图（d）位置时，感应电动势___________（填“最小”或“最大”），ab边感应电流方向为___________（填“a→b”或“b→a”）。
19．示波器面板如图所示，图甲图为一信号源。
（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i随时间t做周期性变化的图像如图乙所示），应将信号源的a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。
三、综合题（共4题）
20．矩形线圈abcd绕轴在匀强磁场中转动，如图所示，请定性分析线圈平面与磁感线平行时穿过线圈的磁通量及磁通量的变化率；当线圈平面与磁感线垂直时又如何？
21．图甲为一台小型发电机构造示意图，发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴转动，线圈匝数n＝100，内阻r＝5Ω，外电路电阻R＝95 Ω，电路中其余电阻不计．转动过程中穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按正弦规律变化，如图乙所示，求（1）该小型发电机的电动势最大值；（2）交流电流表的读数；（3）0~7.85×10-3s内通过R的电荷量．（取）
22．如图所示是电动势随时间变化的图像，图中Oa、ab、bc、cd分别对应图3-1-5中的哪一个过程？
23．如图甲所示，绝缘轻杆将一个N=100匝的矩形线圈固定在竖直平面内，悬点P为AB边中点。矩形线圈水平边AB=CD=5cm，竖直边AD=BC=4cm，E、F分别为AD和BC边的中点，在EF上方有一个垂直纸面的匀强磁场。矩形线圈的质量m=10g、电阻为R=1 ，取如图所示的磁场方向为正方向，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示。（已知g=10m/s2）
(1)求在t=0.1s时线圈中电流大小及AB边电流的方向；
(2)求在t=0.1s时轻杆对线圈的作用力大小；
(3)求线圈中感应电流的有效值。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
2．C
3．C
4．C
5．B
6．B
7．A
8．B
9．C
10．C
11．D
12．D
13．A
14．D
15．D
16． 笔尾金属体 氖管不发光
17． 正确； 错误； 错误； 正确；
18． 最大 零 i=Imcosωt 最小 改变 最大 b→a
19． Y输入 地 竖直位移 X增益
20．
当线圈平面与磁感线平行时，，而两条长边正好垂直切割磁感线，故此时线圈中感应电动势E最大；又，故此时磁通量的变化率最大；当线圈平面与磁感线垂直时，最大，此时两条长边的转动方向刚好与磁感线平行，不切割磁感线，所以，又，故此时磁通量的变化率（注意：磁通量的变化率的大小等于单匝线圈产生的感应电动势的大小，与线圈匝数n无关）。
21．（1） （2） (3)
22．
电动势的图像中Oa段表示从中性面开始转动90°的过程，即过程图中a→b；
ab段表示从过程图中b→c；
bc段表示从过程图中c→d；
cd段表示从过程图中d→e；
23．(1)，方向从A指向B；(2)5.1N；(3)
答案第1页，共2页