3.1 交变电流 基础练习（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 3.1 交变电流 基础练习（Word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 554.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-16 17:53:52 | ||
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文档简介
3.1、交变电流
一、选择题（共16题）
1．下列事物与磁现象无关的是（ ）
A．白炽灯 B．电动机
C．指南针 D．交流发电机
2．一矩形线圈，在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴匀速转动，线圈中的感应电动势随时间t的变化规律如图所示，下列说法是正确的是 （ ）
A．线圈每转动一周，感应电流的方向改变两次
B．t2时刻穿过线圈的磁通量变化率为零
C．t=0时刻，线圈处于中性面位置
D．t1和t3时刻穿过线圈的磁通量为零
3．如图甲所示是某人设计的振动发电装置，它由一个辐向形永久磁铁和一个套在辐向形永久磁场槽中的线圈组成，磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布（如图乙所示）．外力推动线圈框架的P端，使线圈沿轴线做往复运动，便有电流通过灯珠．关于此发电装置，以下说法不正确的是（ ）
A．该装置是利用电磁感应原理制成的
B．该装置是将机械能转化为电能
C．小灯珠中流过的电流是交流电
D．小灯珠中流过的电流是直流电
4．图中，设磁感应强度为0.01T，单匝线圈边长AB为20cm，宽AD为10cm，转速n为50r/s，则线圈转动时感应电动势的最大值为（ ）
A．1×10-2V B．3.14×10-2Ｖ C．2×10-2V D．6.28×10-2V
5．下列关于交变电流和直流的说法中，正确的是( )
A．如果电流的大小做周期性变化，则一定是交变电流
B．直流的大小可以变化，但方向一定不变
C．交变电流一定是按正弦或余弦规律变化的
D．以上说法都不正确
6．以下几个物理公式中都用L来表示相关的物理量，其中有一个公式中的L所代表的物理量的量纲与其它三个不同的是（ ）
A．感应电动势 B．电阻定律
C．电振荡周期 D．单摆周期公式
7．交变电流是( )
A．矩形线圈绕垂直于磁场方向的轴在匀强磁场中匀速转动时产生的电流
B．按正弦规律变化的电流
C．强度随时间做周期性变化的电流
D．方向随时间做周期性变化的电流
8．大型发电机几乎都是旋转磁极式发电机，如图所示为其原理简图。竖直平面内闭合线圈abcd固定不动，磁铁绕图中的虚线旋转，线圈中就会产生感应电流。若条形磁铁以的角速度匀速转动，且图示时刻N极正在向里转。现以图示时刻为计时起点，则下列推断正确的是（ ）
A．该发电机产生的交变电流频率是10Hz B．时线圈中的电流方向为abcda
C．时线圈中的电流方向发生变化 D．时线圈中的电流最小
9．如图所示，一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，经过图示位置（线圈平面与磁感线平行）时（ ）
A．穿过线圈的磁通量最大，感应电动势最大
B．穿过线圈的磁通量最大，感应电动势最小
C．穿过线圈的磁通量最小，感应电动势最大
D．穿过线圈的磁通量最小，感应电动势最小
10．如图边界PQ的右侧区域内，存在着磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面的匀强磁场。边长为l的正方形金属线框由粗细均匀同种材料制成，ab刚好位于边界PQ上，现使线框绕过边界PQ转轴匀速转动，角速度为，如图所示，则在ad边开始转入磁场的瞬间cd两端的电势差为（ ）
A．
B．
C．
D．
11．一闭合矩形线圈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Φ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cd边受到的安培力为零
D．t2、t4时刻线圈中感应电动势最小
12．一闭合矩形线圈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Φ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大
13．大型发电机几乎都是旋转磁极式发电机，下图为其原理简图。竖直平面内闭合线圈abcd固定不动，磁铁绕图中的虚线旋转，线圈中就会产生感应电流。若条形磁铁以10π rad/s的角速度匀速转动，且图示时刻N极正在向里转。现以图示时刻为计时起点，则下列推断正确的是
A．该发电机产生的交流电频率是10Hz
B．t=0时线圈中的电流方向为abcda
C．t=0.5s时线圈中的电流方向发生变化
D．t=5s时线圈中的电流最小
14．如图所示，一单匝闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动，转动过程中线框中产生的感应电动势的瞬时值为e＝0.5sin(20t) V，由该表达式可推知以下哪些物理量( )
A．匀强磁场的磁感应强度
B．线框的面积
C．穿过线框的磁通量的最大值
D．线框转动的角速度
15．如图所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中可以分别绕垂直于磁场方向的轴P1和P2以相同的角速度匀速转动，当线圈平面转到与磁场方向平行时( )
A．线圈绕P1转动时的电流等于绕P2转动时的电流
B．线圈绕P1转动时的电动势大于绕P2转动时的电动势
C．线圈绕P1和P2转动时电流的方向相同，都是a→d→c→b
D．线圈绕P1转动时dc边受到的安培力大于绕P2转动时dc边受到的安培力
16．矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动（ ）
A．在中性面时，通过线圈的磁通量最大
B．在中性面时，感应电动势为零
C．穿过线圈的磁通量为零时，感应电动势也为零
D．线圈每通过一次中性面时，电流方向都不改变
二、填空题
17．交变电流：电流，电压随时间做________，这样的电流叫做交变电流。我们把交变电流完成一次周期性变化所需的________，叫做它的周期。交流电在1s内完成的周期性变化的________叫做它的频率。
18．为了防止静电的危害，富兰克林通过一系列实验，发现了_______放电现象，并且在1753年发明了避雷针．电荷的_____形成电流；大小和____随时间发生周期性变化的电流叫交流电．
19．在线圈平面_____于磁感线时，线圈中没有电流，这样的位置叫____．线圈平面每经过这个面一次，感应电流的方向就要改变____次．线圈转动一周，感应电流的方向改变___________次．
20．如图所示的正弦交流电流，电流瞬时值的表达式为_____________．
综合题
21．如图所示，矩形线圈匝数N=100匝，ab=30cm，ad=20cm，匀强磁场磁感应强度B=0.8T，绕轴OO'从图示位置开始匀速转动，角速度ω=100πrad/s，试求∶
（1）穿过线圈的磁通量最大值Φm；
（2）线圈产生的感应电动势最大值Em；
（3）感应电动势e随时间变化的表达式。
22．如图所示，一面积的单匝圆形线圈，M、N两端间距很小可以忽略线圈处于变化的磁场中，磁场的磁感应强度按的规律变化，线圈中产生的感应电动势的瞬时值表达式为，其中为磁感应强度的最大值，线圈的电阻，外接电阻。（电压表为理想交流电压表）求：
（1）时电压表的示数；
（2）交变电流经过一个周期在外电阻上产生的热量Q；
（3）在的时间内通过圆形线圈的平均感应电流。
23．如图所示为演示用的手摇发电机原理图，匀强磁场的磁感应强度，线圈匝数，每匝线圈面积为，线圈转速为。在匀速转动过程中，从图示位置线圈转过90°后开始计时，试写出感应电动势瞬时值的表达式并画出图像。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【详解】
A．白炽灯是利用电流的热效应工作的，与磁现象无关，A正确；
B．电动机是利用电流在磁场中受到的安培力工作的，与题意不符，B错误；
C．指南针是小磁针在地磁场的作用下偏转而进行指明方向的，与题意不符，C错误；
D．交流发电机是利用电磁感应现象工作的，与题意不符，D错误。
故选A。
2．A
【详解】
A．线圈每转动一周，感应电流方向改变两次，故A正确；
B．由图可知，t2时刻线圈的感应电动势最大，故磁通量的变化率也最大，通过线圈的磁通量为零，故B错误；
C．由图可知，t=0时刻线圈的感应电动势最大，故磁通量的变化率也最大，通过线圈的磁通量为零，不是中性面的位置，故C错误；
D．由图可知，t1和t3时刻线圈的感应电动势最小（零），则磁通量的变化率也为零，所以通过线圈的磁通量为最大，故D错误。
故选A。
3．D
【详解】
试题分析：据图能看出，当振动时，线圈会发生运动，即恰好在磁场中切割磁感线运动，从而使得电路中产生电流，故该装置是利用电磁感应现象的原理制成的，故该选项A不符合题意；该装置是通过线圈运动而产生电能的，即是消耗机械能，产生电能，故该装置是将机械能转化为电能的装置，故该选项B不符合题意；由于线圈的运动方向是改变的，故在线圈中的电流的方向也是改变的，故小灯珠中流过的电流是交流电，故该选项C不符合题意；由于线圈的运动方向是改变的，故在线圈中的电流的方向也是改变的，故小灯珠中流过的电流是交流电，故该选项D正确．
4．D
【详解】
ABCD．，则角速度
最大电动势
故ABC错误，D正确。
故选D。
5．B
【详解】
如果只有电流大小做周期性变化而电流方向不变，则为直流电，故A错误；直流电的大小可以变化，但方向一定不变，故B正确；只要电流的方向发生变化，则就是交流电，不一定是按正弦或余弦规律变化的；故C错误．所以B正确，ACD错误．
6．C
【详解】
感应电动势、电阻定律、单摆周期公式，这三个物理公式中的L表示的都是物体的长度物理量，而电振荡周期中L表示的都是线圈的自感系数的物理量，ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
7．D
【详解】
只要方向随时间做周期性变化的电流就是交变电流，对于其大小是否变化没有要求，正弦式交变电流仅是其中之一，矩形线圈绕垂直于磁场方向的轴在匀强磁场中匀速转动时产生的电流，产生的正弦式交流电，D正确．
8．B
【详解】
A．条形磁铁以的角速度匀速转动，则该交流电的频率
故A错误；
B．由题图可知，在时刻穿过线圈的磁通量为0，结合交流电产生的特点可知，时刻该交流电的瞬时值最大，由题图可知下一时刻穿过线圈的磁通量的方向向里，由楞次定律可知，此时线圈中的电流方向为abcda，故B正确；
CD．该交流电的周期
当时，线圈中的电流方向与开始时的方向相反，电流值仍然为最大值，不会改变方向，故C、D错误。
故选B。
9．C
【详解】
当线圈平面转到与磁感线平行的位置时，穿过线圈的磁通量为零，但磁通量变化率最大，则线圈中的感应电动势也最大。
故选C。
10．D
【详解】
当边刚转入磁场时，部分切割磁感线，切割长度为、两个端点间的距离，感应电动势大小
由右手定则知，边中电流方向为，故点电势比点高；设线框每个边的电阻为，、两点间的电势差为
故
故D正确。
11．B
【详解】
试题分析：t1、t3时刻通过线圈的磁通量最大，而磁通量的变化率等于零．故A错误；t1、t3时刻线圈的磁通量最大，处于中性面，线圈中感应电流方向改变．故B正确；t2、t4时刻磁通量为零，线圈与磁场平行，线圈中感应电动势最大，感应电流最大，此时线圈cd边受到的安培力最大，故CD错误；故选B．
12．B
【详解】
试题分析：t1、t3时刻通过线圈的磁通量最大，而磁通量的变化率等于零，A错；t1、t3时刻通过线圈的磁通量最大，处于中性面，线圈中感应电流方向改变，B对；t2、t4时刻磁通量为零，线圈与磁场平行，线圈中感应电动势最大，C错、D对．
13．B
【详解】
A．该发电机产生的交流电频率是，选项A错误；
B．由右手定则可知，t=0时线圈中的电流方向为abcda，选项B正确；
C．t=0.5s时线圈转过的角度为5π，此位置电流仍然是最大的位置，则线圈中的电流方向没有发生变化，选项C错误；
D．t=5s时线圈转过的角度为50π，线圈回到初始位置，则此位置线圈中的电流最大，选项D错误；
故选B.
14．CD
【详解】
根据正弦式交变电流的表达式：e＝BSωsinωt，可得ω＝20 rad/s，而磁通量的最大值的大小的表达式为Φ＝BS，所以可以根据BSω＝0.5求出磁通量的最大值．
故选CD
15．AC
【详解】
A、由于它们的角速度相同，线框面积相同，则它们的产生的感应电动势、感应电流的最大值相同，所以它们的有效值也相同，因此线圈绕转动时的电流等于绕转动时的电流，线圈绕转动时的电动势大于绕转动时的电动势，故选项A正确，B错误；
C、对边由右手定则可得，在图示位置时线圈绕和转动时电流的方向相同，都是，故C正确；
D、由于它们的角速度相同，线框面积相同，则它们的产生的最大值相同，所以它们的有效值也相同，因此线圈绕转动时的电流等于绕转动时的电流,而安培力，则有线圈绕转动时边受到的安培力等于绕转动时边受到的安培力，故选选项D错误．
16．AB
【详解】
试题分析：所谓中性面，就是线圈平面与磁感线垂直的平面位置，此时通过线圈的磁通量最大，故A是正确的；但线圈处于中性面时，线圈两边切割磁感线的方向与磁感线的方向平行，故不切割磁感线，所以感应电动势为零，也可以认为是磁通量的变化率为0，故B也是正确的；C中穿过线圈的磁通量为零时，线圈磁通量的变化率最大，故感应电动势也最大，C不对；线圈每通过一次中性面，线圈切割磁感线的方向就要发生改变，故其中的感应电流的方向也会相应改变，故D也不对．
17． 周期性变化 时间 次数
【详解】
电流，电压随时间做周期性变化，这样的电流叫做交变电流；
我们把交变电流完成一次周期性变化所需的时间，叫做它的周期；
交流电在1s内完成的周期性变化的次数叫做它的频率。
18． 尖端 定向移动 方向
【详解】
为了防止静电的危害，富兰克林通过一系列实验，发现了尖端放电现象，并且在1753年发明了避雷针．电荷的定向移动形成电流；大小和方向随时间发生周期性变化的电流叫交流电.
19． 垂直 中性面 1次 2次
【详解】
试题分析：在线圈平面垂直于磁感线时，线圈中没有电流，这样的位置叫中性面．线圈平面每经过这个面一次，感应电流的方向就要改变1次．线圈转动一周，感应电流的方向改变2次．
20．i＝4sin314tA
【详解】
由图可知，交流电周期T=0.02s，角速度
由图象可知，电流的最大值，所以该电流的瞬时值表达式
21．（1）0.048Wb；（2）480πV；（3）e=480πcos100πt（V）
【详解】
（1）当线圈转至与磁感线垂直时，磁通量有最大值，为
Φm=BS=0.8×0.3×0.2Wb=0.048Wb
（2）线圈与磁感线平行时，感应电动势有最大值，为
Em=NBSω=480πV
（3）从图示位置开始计时，电动势的瞬时值表达式为
e=Emcosωt=480πcos100πt（V）
22．（1）；（2）；（3）
【详解】
（1）磁场的磁感应强度按（T）的规律变化，故
线圈中产生的感应电动势最大值
有效值
电压表的示数
（2）交变电流的周期
根据焦耳定律得交变电流经过一个周期在外电阻上产生的热量
（3）在的时间内，感应电动势的平均值
平均感应电流
代入数据解得
23．，图像如下：
【详解】
从线圈平面经过中性面位置开始计时，线圈在时间t内转过角度，于是瞬时感应电动势
其中
根据表达式画图线时，最大值对应正弦图线的峰值，在纵轴上标出电动势的最大值，在横轴上标出时间由题意
，，，，；
所以：
所以：
故图像如图所示：
答案第1页，共2页
一、选择题（共16题）
1．下列事物与磁现象无关的是（ ）
A．白炽灯 B．电动机
C．指南针 D．交流发电机
2．一矩形线圈，在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴匀速转动，线圈中的感应电动势随时间t的变化规律如图所示，下列说法是正确的是 （ ）
A．线圈每转动一周，感应电流的方向改变两次
B．t2时刻穿过线圈的磁通量变化率为零
C．t=0时刻，线圈处于中性面位置
D．t1和t3时刻穿过线圈的磁通量为零
3．如图甲所示是某人设计的振动发电装置，它由一个辐向形永久磁铁和一个套在辐向形永久磁场槽中的线圈组成，磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布（如图乙所示）．外力推动线圈框架的P端，使线圈沿轴线做往复运动，便有电流通过灯珠．关于此发电装置，以下说法不正确的是（ ）
A．该装置是利用电磁感应原理制成的
B．该装置是将机械能转化为电能
C．小灯珠中流过的电流是交流电
D．小灯珠中流过的电流是直流电
4．图中，设磁感应强度为0.01T，单匝线圈边长AB为20cm，宽AD为10cm，转速n为50r/s，则线圈转动时感应电动势的最大值为（ ）
A．1×10-2V B．3.14×10-2Ｖ C．2×10-2V D．6.28×10-2V
5．下列关于交变电流和直流的说法中，正确的是( )
A．如果电流的大小做周期性变化，则一定是交变电流
B．直流的大小可以变化，但方向一定不变
C．交变电流一定是按正弦或余弦规律变化的
D．以上说法都不正确
6．以下几个物理公式中都用L来表示相关的物理量，其中有一个公式中的L所代表的物理量的量纲与其它三个不同的是（ ）
A．感应电动势 B．电阻定律
C．电振荡周期 D．单摆周期公式
7．交变电流是( )
A．矩形线圈绕垂直于磁场方向的轴在匀强磁场中匀速转动时产生的电流
B．按正弦规律变化的电流
C．强度随时间做周期性变化的电流
D．方向随时间做周期性变化的电流
8．大型发电机几乎都是旋转磁极式发电机，如图所示为其原理简图。竖直平面内闭合线圈abcd固定不动，磁铁绕图中的虚线旋转，线圈中就会产生感应电流。若条形磁铁以的角速度匀速转动，且图示时刻N极正在向里转。现以图示时刻为计时起点，则下列推断正确的是（ ）
A．该发电机产生的交变电流频率是10Hz B．时线圈中的电流方向为abcda
C．时线圈中的电流方向发生变化 D．时线圈中的电流最小
9．如图所示，一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，经过图示位置（线圈平面与磁感线平行）时（ ）
A．穿过线圈的磁通量最大，感应电动势最大
B．穿过线圈的磁通量最大，感应电动势最小
C．穿过线圈的磁通量最小，感应电动势最大
D．穿过线圈的磁通量最小，感应电动势最小
10．如图边界PQ的右侧区域内，存在着磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面的匀强磁场。边长为l的正方形金属线框由粗细均匀同种材料制成，ab刚好位于边界PQ上，现使线框绕过边界PQ转轴匀速转动，角速度为，如图所示，则在ad边开始转入磁场的瞬间cd两端的电势差为（ ）
A．
B．
C．
D．
11．一闭合矩形线圈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Φ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cd边受到的安培力为零
D．t2、t4时刻线圈中感应电动势最小
12．一闭合矩形线圈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Φ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大
13．大型发电机几乎都是旋转磁极式发电机，下图为其原理简图。竖直平面内闭合线圈abcd固定不动，磁铁绕图中的虚线旋转，线圈中就会产生感应电流。若条形磁铁以10π rad/s的角速度匀速转动，且图示时刻N极正在向里转。现以图示时刻为计时起点，则下列推断正确的是
A．该发电机产生的交流电频率是10Hz
B．t=0时线圈中的电流方向为abcda
C．t=0.5s时线圈中的电流方向发生变化
D．t=5s时线圈中的电流最小
14．如图所示，一单匝闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动，转动过程中线框中产生的感应电动势的瞬时值为e＝0.5sin(20t) V，由该表达式可推知以下哪些物理量( )
A．匀强磁场的磁感应强度
B．线框的面积
C．穿过线框的磁通量的最大值
D．线框转动的角速度
15．如图所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中可以分别绕垂直于磁场方向的轴P1和P2以相同的角速度匀速转动，当线圈平面转到与磁场方向平行时( )
A．线圈绕P1转动时的电流等于绕P2转动时的电流
B．线圈绕P1转动时的电动势大于绕P2转动时的电动势
C．线圈绕P1和P2转动时电流的方向相同，都是a→d→c→b
D．线圈绕P1转动时dc边受到的安培力大于绕P2转动时dc边受到的安培力
16．矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动（ ）
A．在中性面时，通过线圈的磁通量最大
B．在中性面时，感应电动势为零
C．穿过线圈的磁通量为零时，感应电动势也为零
D．线圈每通过一次中性面时，电流方向都不改变
二、填空题
17．交变电流：电流，电压随时间做________，这样的电流叫做交变电流。我们把交变电流完成一次周期性变化所需的________，叫做它的周期。交流电在1s内完成的周期性变化的________叫做它的频率。
18．为了防止静电的危害，富兰克林通过一系列实验，发现了_______放电现象，并且在1753年发明了避雷针．电荷的_____形成电流；大小和____随时间发生周期性变化的电流叫交流电．
19．在线圈平面_____于磁感线时，线圈中没有电流，这样的位置叫____．线圈平面每经过这个面一次，感应电流的方向就要改变____次．线圈转动一周，感应电流的方向改变___________次．
20．如图所示的正弦交流电流，电流瞬时值的表达式为_____________．
综合题
21．如图所示，矩形线圈匝数N=100匝，ab=30cm，ad=20cm，匀强磁场磁感应强度B=0.8T，绕轴OO'从图示位置开始匀速转动，角速度ω=100πrad/s，试求∶
（1）穿过线圈的磁通量最大值Φm；
（2）线圈产生的感应电动势最大值Em；
（3）感应电动势e随时间变化的表达式。
22．如图所示，一面积的单匝圆形线圈，M、N两端间距很小可以忽略线圈处于变化的磁场中，磁场的磁感应强度按的规律变化，线圈中产生的感应电动势的瞬时值表达式为，其中为磁感应强度的最大值，线圈的电阻，外接电阻。（电压表为理想交流电压表）求：
（1）时电压表的示数；
（2）交变电流经过一个周期在外电阻上产生的热量Q；
（3）在的时间内通过圆形线圈的平均感应电流。
23．如图所示为演示用的手摇发电机原理图，匀强磁场的磁感应强度，线圈匝数，每匝线圈面积为，线圈转速为。在匀速转动过程中，从图示位置线圈转过90°后开始计时，试写出感应电动势瞬时值的表达式并画出图像。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【详解】
A．白炽灯是利用电流的热效应工作的，与磁现象无关，A正确；
B．电动机是利用电流在磁场中受到的安培力工作的，与题意不符，B错误；
C．指南针是小磁针在地磁场的作用下偏转而进行指明方向的，与题意不符，C错误；
D．交流发电机是利用电磁感应现象工作的，与题意不符，D错误。
故选A。
2．A
【详解】
A．线圈每转动一周，感应电流方向改变两次，故A正确；
B．由图可知，t2时刻线圈的感应电动势最大，故磁通量的变化率也最大，通过线圈的磁通量为零，故B错误；
C．由图可知，t=0时刻线圈的感应电动势最大，故磁通量的变化率也最大，通过线圈的磁通量为零，不是中性面的位置，故C错误；
D．由图可知，t1和t3时刻线圈的感应电动势最小（零），则磁通量的变化率也为零，所以通过线圈的磁通量为最大，故D错误。
故选A。
3．D
【详解】
试题分析：据图能看出，当振动时，线圈会发生运动，即恰好在磁场中切割磁感线运动，从而使得电路中产生电流，故该装置是利用电磁感应现象的原理制成的，故该选项A不符合题意；该装置是通过线圈运动而产生电能的，即是消耗机械能，产生电能，故该装置是将机械能转化为电能的装置，故该选项B不符合题意；由于线圈的运动方向是改变的，故在线圈中的电流的方向也是改变的，故小灯珠中流过的电流是交流电，故该选项C不符合题意；由于线圈的运动方向是改变的，故在线圈中的电流的方向也是改变的，故小灯珠中流过的电流是交流电，故该选项D正确．
4．D
【详解】
ABCD．，则角速度
最大电动势
故ABC错误，D正确。
故选D。
5．B
【详解】
如果只有电流大小做周期性变化而电流方向不变，则为直流电，故A错误；直流电的大小可以变化，但方向一定不变，故B正确；只要电流的方向发生变化，则就是交流电，不一定是按正弦或余弦规律变化的；故C错误．所以B正确，ACD错误．
6．C
【详解】
感应电动势、电阻定律、单摆周期公式，这三个物理公式中的L表示的都是物体的长度物理量，而电振荡周期中L表示的都是线圈的自感系数的物理量，ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
7．D
【详解】
只要方向随时间做周期性变化的电流就是交变电流，对于其大小是否变化没有要求，正弦式交变电流仅是其中之一，矩形线圈绕垂直于磁场方向的轴在匀强磁场中匀速转动时产生的电流，产生的正弦式交流电，D正确．
8．B
【详解】
A．条形磁铁以的角速度匀速转动，则该交流电的频率
故A错误；
B．由题图可知，在时刻穿过线圈的磁通量为0，结合交流电产生的特点可知，时刻该交流电的瞬时值最大，由题图可知下一时刻穿过线圈的磁通量的方向向里，由楞次定律可知，此时线圈中的电流方向为abcda，故B正确；
CD．该交流电的周期
当时，线圈中的电流方向与开始时的方向相反，电流值仍然为最大值，不会改变方向，故C、D错误。
故选B。
9．C
【详解】
当线圈平面转到与磁感线平行的位置时，穿过线圈的磁通量为零，但磁通量变化率最大，则线圈中的感应电动势也最大。
故选C。
10．D
【详解】
当边刚转入磁场时，部分切割磁感线，切割长度为、两个端点间的距离，感应电动势大小
由右手定则知，边中电流方向为，故点电势比点高；设线框每个边的电阻为，、两点间的电势差为
故
故D正确。
11．B
【详解】
试题分析：t1、t3时刻通过线圈的磁通量最大，而磁通量的变化率等于零．故A错误；t1、t3时刻线圈的磁通量最大，处于中性面，线圈中感应电流方向改变．故B正确；t2、t4时刻磁通量为零，线圈与磁场平行，线圈中感应电动势最大，感应电流最大，此时线圈cd边受到的安培力最大，故CD错误；故选B．
12．B
【详解】
试题分析：t1、t3时刻通过线圈的磁通量最大，而磁通量的变化率等于零，A错；t1、t3时刻通过线圈的磁通量最大，处于中性面，线圈中感应电流方向改变，B对；t2、t4时刻磁通量为零，线圈与磁场平行，线圈中感应电动势最大，C错、D对．
13．B
【详解】
A．该发电机产生的交流电频率是，选项A错误；
B．由右手定则可知，t=0时线圈中的电流方向为abcda，选项B正确；
C．t=0.5s时线圈转过的角度为5π，此位置电流仍然是最大的位置，则线圈中的电流方向没有发生变化，选项C错误；
D．t=5s时线圈转过的角度为50π，线圈回到初始位置，则此位置线圈中的电流最大，选项D错误；
故选B.
14．CD
【详解】
根据正弦式交变电流的表达式：e＝BSωsinωt，可得ω＝20 rad/s，而磁通量的最大值的大小的表达式为Φ＝BS，所以可以根据BSω＝0.5求出磁通量的最大值．
故选CD
15．AC
【详解】
A、由于它们的角速度相同，线框面积相同，则它们的产生的感应电动势、感应电流的最大值相同，所以它们的有效值也相同，因此线圈绕转动时的电流等于绕转动时的电流，线圈绕转动时的电动势大于绕转动时的电动势，故选项A正确，B错误；
C、对边由右手定则可得，在图示位置时线圈绕和转动时电流的方向相同，都是，故C正确；
D、由于它们的角速度相同，线框面积相同，则它们的产生的最大值相同，所以它们的有效值也相同，因此线圈绕转动时的电流等于绕转动时的电流,而安培力，则有线圈绕转动时边受到的安培力等于绕转动时边受到的安培力，故选选项D错误．
16．AB
【详解】
试题分析：所谓中性面，就是线圈平面与磁感线垂直的平面位置，此时通过线圈的磁通量最大，故A是正确的；但线圈处于中性面时，线圈两边切割磁感线的方向与磁感线的方向平行，故不切割磁感线，所以感应电动势为零，也可以认为是磁通量的变化率为0，故B也是正确的；C中穿过线圈的磁通量为零时，线圈磁通量的变化率最大，故感应电动势也最大，C不对；线圈每通过一次中性面，线圈切割磁感线的方向就要发生改变，故其中的感应电流的方向也会相应改变，故D也不对．
17． 周期性变化 时间 次数
【详解】
电流，电压随时间做周期性变化，这样的电流叫做交变电流；
我们把交变电流完成一次周期性变化所需的时间，叫做它的周期；
交流电在1s内完成的周期性变化的次数叫做它的频率。
18． 尖端 定向移动 方向
【详解】
为了防止静电的危害，富兰克林通过一系列实验，发现了尖端放电现象，并且在1753年发明了避雷针．电荷的定向移动形成电流；大小和方向随时间发生周期性变化的电流叫交流电.
19． 垂直 中性面 1次 2次
【详解】
试题分析：在线圈平面垂直于磁感线时，线圈中没有电流，这样的位置叫中性面．线圈平面每经过这个面一次，感应电流的方向就要改变1次．线圈转动一周，感应电流的方向改变2次．
20．i＝4sin314tA
【详解】
由图可知，交流电周期T=0.02s，角速度
由图象可知，电流的最大值，所以该电流的瞬时值表达式
21．（1）0.048Wb；（2）480πV；（3）e=480πcos100πt（V）
【详解】
（1）当线圈转至与磁感线垂直时，磁通量有最大值，为
Φm=BS=0.8×0.3×0.2Wb=0.048Wb
（2）线圈与磁感线平行时，感应电动势有最大值，为
Em=NBSω=480πV
（3）从图示位置开始计时，电动势的瞬时值表达式为
e=Emcosωt=480πcos100πt（V）
22．（1）；（2）；（3）
【详解】
（1）磁场的磁感应强度按（T）的规律变化，故
线圈中产生的感应电动势最大值
有效值
电压表的示数
（2）交变电流的周期
根据焦耳定律得交变电流经过一个周期在外电阻上产生的热量
（3）在的时间内，感应电动势的平均值
平均感应电流
代入数据解得
23．，图像如下：
【详解】
从线圈平面经过中性面位置开始计时，线圈在时间t内转过角度，于是瞬时感应电动势
其中
根据表达式画图线时，最大值对应正弦图线的峰值，在纵轴上标出电动势的最大值，在横轴上标出时间由题意
，，，，；
所以：
所以：
故图像如图所示：
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