第三章第1节交变电流练习（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第三章第1节交变电流练习（word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 807.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-20 11:27:15 | ||
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文档简介
2021-2022学年人教版（2019）选择性必修第二册第三章第1节交变电流
综合提升
一、单选题
1、 下列e-t图象中不属于交流电的有（ ）
A． B． C． D．
2、 有一不动的矩形线圈abcd，处于范围足够大的可转动的匀强磁场中，如图所示．该匀强磁场是由一对磁极N、S产生，磁极以OO′为轴匀速转动．在t＝0时刻，磁场的方向与线圈平行，磁极N开始离开纸面向外转动，规定由a→b→c→d→a方向的感应电流为正，则能反映线圈中感应电流I随时间t变化的图线是（ ）
A．
B．
C．
D．
3、 一台小型发电机的线圈在磁场中转动时，穿过线圈的磁通量随时间变化的正弦规律图象如图所示．已知发电机线圈的匝数为10匝，内阻为5.0，外接一只阻值为45.0的电阻，下列说法正确的是（ ）
A．交流电的频率为50Hz
B．电阻两端的电压为90V
C．t=0.1s时线圈的磁通量变化率为零
D．0到0.05s的时间里，通过电阻的电量为
4、 关于交变电流和直流电流的说法中正确的是（ ）
A．如果电流大小随时间做周期性变化，则一定是交变电流
B．直流电流的大小和方向一定不变
C．交变电流一定是按正弦规律变化的
D．交变电流的最大特征就是电流的方向随时间做周期性的变化
5、 如图所示，KLMN是一个竖直的矩形导线框，全部处于磁感应强度为B的水平方向的匀强磁场中，线框面积为S，MN边水平，线框绕某竖直固定轴以角速度ω匀速转动。在MN边与磁场方向的夹角达到30°的时刻（图示位置），导线框中产生的瞬时电动势e的大小和线框此时电流的方向分别为（已知线框按俯视的逆时针方向转动）（ ）
A．BSω，电流方向为KNMLK B．BSω，电流方向为KNMLK
C．BSω，电流方向为KLMNK D．BSω，电流方向为KLMNK
6、 关于交流发电机的下列叙述正确的是（ ）
A．交流发电机将电能转化为机械能
B．交流发电机由两部分组成，即定子和转子，线圈必须旋转，成为转子，这样才能在线圈中产生交流电
C．交流发电机线圈中产生交流电，输送到外电路也是交流电
D．在交流发电机线圈转动的过程中，线圈中的每一个边都切割磁感线
7、 交流发电机在工作时产生的电动势为e=Emsinωt，若将电枢的转速提高一倍，同时将电枢所围面积减小一半，其他条件不变，则其电动势变为( )
A．e=Emsin B．e=2Emsin C．e=Emsin2ωt D．e=2Emsin2ωt
8、 如图所示，线框在匀强磁场中绕OO'轴匀速转动(由上向下看是逆时针方向)，当转到图示位置时，磁通量和感应电动势大小的变化情况是（ ）
A．磁通量和感应电动势都在变大
B．磁通量和感应电动势都在变小
C．磁通量在变小，感应电动势在变大
D．磁通量在变大，感应电动势在变小
9、 一个矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动。线圈中的感应电动势e随时间t的变化如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．时刻通过线圈的磁通量为零
B．时刻通过线圈的磁通量最大
C．时刻线圈位于中性面位置
D．一个周期内，线圈中的电流方向改变一次
10、如图所示为交流发电机的示意图，相关说法正确的是（ ）
A．线圈处于甲图时，电流有最大值
B．线圈处于乙图时，电流有最小值
C．线圈处于丙图时，电流方向改变
D．线圈处于丁图时，电流方向改变
二、多选题
11、一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图像如图甲所示，则下列说法正确的是（ ）
A．时，线圈平面与中性面垂直 B．时，磁通量的变化率达到最大
C．时，感应电动势达到最大 D．该线圈相应的感应电动势图像如图乙所示
12、(如图(a)中呈柱面的磁极N、S与位于两极间的圆柱形铁芯O，使隙缝中磁场的磁感线沿圆的半径分布，磁感应强度的方向如图(b)中的箭头所示，大小处处都是B.一边长为L的正方形平面线框abcd，其ab、cd两边与铁芯的轴线OO′平行，如图(a)所示，线框以恒定的角速度ω绕OO′逆时针旋转，当t＝0时，线框平面位于水平位置．则不同时刻线框中的感应电动势E的大小（ ）
A．当ωt＝ 时，E＝ L2Bω
B．当ωt＝ 时，E＝L2Bω
C．当ωt＝π时，E＝L2Bω
D．当ωt＝2π时，E＝0
13、下列方法中能够产生交变电流的是（ ）
A．线圈在匀强磁场中按逆时针方向匀速转动
B．金属棒绕过中心且与磁场垂直的轴逆时针匀速转动
C．由一条导线折成的折线绕PQ在匀强磁场中匀速转动
D．闭合线圈垂直磁感线不动，穿过线圈的磁通量按照正弦规律变化
14、交流发电机的线圈绕垂直于匀强磁场的中心轴逆时针匀速转动，角速度，线圈从图示位置开始计时（此时线圈平面与磁场平行），理想电流表的示数为，已知线圈匝数为1000匝，内阻，外接电阻，则（ ）
A．时刻与时刻通过R的电流方向相同
B．通过线圈磁通量的最大值为
C．时线圈磁通量的变化率最大
D．外接电阻R在内产生的总焦耳热为
15、下列图像中属于交流电的有（ ）
A． B．
C． D．
三、解答题
16、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．求：
（1）线圈中感应电动势的表达式；
（2）由图示位置转过30°角的过程产生的平均感应电动势；
（3）当原、副线圈匝数比为2：1时，求电阻R上消耗的功率．
17、一矩形线圈，面积是0.05m2，共100匝，线圈电阻为1Ω，外接电阻为R=4Ω，线圈在磁感应强度为T的匀强磁场中以300r/min的转速绕垂直于磁感线的轴匀速转动，如图所示，若从中性面开始计时，求：
（1）线圈中感应电动势的最大值。
（2） 线圈中感应电动势的瞬时值表达式。
（3）线圈从开始计时经s时，线圈中电流的瞬时值。
2021-2022学年人教版（2019）选择性必修第二册第三章第1节交变电流（参考答案）
一、单选题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D C B D B C C D C C
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 AB BC ACD BD ACD
三、解答题
16、（1）e=100cos（100t）V（2）135.1V（3）50W
17、（1）50V；（2）e=50sin10πt（V）；（3）
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综合提升
一、单选题
1、 下列e-t图象中不属于交流电的有（ ）
A． B． C． D．
2、 有一不动的矩形线圈abcd，处于范围足够大的可转动的匀强磁场中，如图所示．该匀强磁场是由一对磁极N、S产生，磁极以OO′为轴匀速转动．在t＝0时刻，磁场的方向与线圈平行，磁极N开始离开纸面向外转动，规定由a→b→c→d→a方向的感应电流为正，则能反映线圈中感应电流I随时间t变化的图线是（ ）
A．
B．
C．
D．
3、 一台小型发电机的线圈在磁场中转动时，穿过线圈的磁通量随时间变化的正弦规律图象如图所示．已知发电机线圈的匝数为10匝，内阻为5.0，外接一只阻值为45.0的电阻，下列说法正确的是（ ）
A．交流电的频率为50Hz
B．电阻两端的电压为90V
C．t=0.1s时线圈的磁通量变化率为零
D．0到0.05s的时间里，通过电阻的电量为
4、 关于交变电流和直流电流的说法中正确的是（ ）
A．如果电流大小随时间做周期性变化，则一定是交变电流
B．直流电流的大小和方向一定不变
C．交变电流一定是按正弦规律变化的
D．交变电流的最大特征就是电流的方向随时间做周期性的变化
5、 如图所示，KLMN是一个竖直的矩形导线框，全部处于磁感应强度为B的水平方向的匀强磁场中，线框面积为S，MN边水平，线框绕某竖直固定轴以角速度ω匀速转动。在MN边与磁场方向的夹角达到30°的时刻（图示位置），导线框中产生的瞬时电动势e的大小和线框此时电流的方向分别为（已知线框按俯视的逆时针方向转动）（ ）
A．BSω，电流方向为KNMLK B．BSω，电流方向为KNMLK
C．BSω，电流方向为KLMNK D．BSω，电流方向为KLMNK
6、 关于交流发电机的下列叙述正确的是（ ）
A．交流发电机将电能转化为机械能
B．交流发电机由两部分组成，即定子和转子，线圈必须旋转，成为转子，这样才能在线圈中产生交流电
C．交流发电机线圈中产生交流电，输送到外电路也是交流电
D．在交流发电机线圈转动的过程中，线圈中的每一个边都切割磁感线
7、 交流发电机在工作时产生的电动势为e=Emsinωt，若将电枢的转速提高一倍，同时将电枢所围面积减小一半，其他条件不变，则其电动势变为( )
A．e=Emsin B．e=2Emsin C．e=Emsin2ωt D．e=2Emsin2ωt
8、 如图所示，线框在匀强磁场中绕OO'轴匀速转动(由上向下看是逆时针方向)，当转到图示位置时，磁通量和感应电动势大小的变化情况是（ ）
A．磁通量和感应电动势都在变大
B．磁通量和感应电动势都在变小
C．磁通量在变小，感应电动势在变大
D．磁通量在变大，感应电动势在变小
9、 一个矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动。线圈中的感应电动势e随时间t的变化如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．时刻通过线圈的磁通量为零
B．时刻通过线圈的磁通量最大
C．时刻线圈位于中性面位置
D．一个周期内，线圈中的电流方向改变一次
10、如图所示为交流发电机的示意图，相关说法正确的是（ ）
A．线圈处于甲图时，电流有最大值
B．线圈处于乙图时，电流有最小值
C．线圈处于丙图时，电流方向改变
D．线圈处于丁图时，电流方向改变
二、多选题
11、一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图像如图甲所示，则下列说法正确的是（ ）
A．时，线圈平面与中性面垂直 B．时，磁通量的变化率达到最大
C．时，感应电动势达到最大 D．该线圈相应的感应电动势图像如图乙所示
12、(如图(a)中呈柱面的磁极N、S与位于两极间的圆柱形铁芯O，使隙缝中磁场的磁感线沿圆的半径分布，磁感应强度的方向如图(b)中的箭头所示，大小处处都是B.一边长为L的正方形平面线框abcd，其ab、cd两边与铁芯的轴线OO′平行，如图(a)所示，线框以恒定的角速度ω绕OO′逆时针旋转，当t＝0时，线框平面位于水平位置．则不同时刻线框中的感应电动势E的大小（ ）
A．当ωt＝ 时，E＝ L2Bω
B．当ωt＝ 时，E＝L2Bω
C．当ωt＝π时，E＝L2Bω
D．当ωt＝2π时，E＝0
13、下列方法中能够产生交变电流的是（ ）
A．线圈在匀强磁场中按逆时针方向匀速转动
B．金属棒绕过中心且与磁场垂直的轴逆时针匀速转动
C．由一条导线折成的折线绕PQ在匀强磁场中匀速转动
D．闭合线圈垂直磁感线不动，穿过线圈的磁通量按照正弦规律变化
14、交流发电机的线圈绕垂直于匀强磁场的中心轴逆时针匀速转动，角速度，线圈从图示位置开始计时（此时线圈平面与磁场平行），理想电流表的示数为，已知线圈匝数为1000匝，内阻，外接电阻，则（ ）
A．时刻与时刻通过R的电流方向相同
B．通过线圈磁通量的最大值为
C．时线圈磁通量的变化率最大
D．外接电阻R在内产生的总焦耳热为
15、下列图像中属于交流电的有（ ）
A． B．
C． D．
三、解答题
16、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．求：
（1）线圈中感应电动势的表达式；
（2）由图示位置转过30°角的过程产生的平均感应电动势；
（3）当原、副线圈匝数比为2：1时，求电阻R上消耗的功率．
17、一矩形线圈，面积是0.05m2，共100匝，线圈电阻为1Ω，外接电阻为R=4Ω，线圈在磁感应强度为T的匀强磁场中以300r/min的转速绕垂直于磁感线的轴匀速转动，如图所示，若从中性面开始计时，求：
（1）线圈中感应电动势的最大值。
（2） 线圈中感应电动势的瞬时值表达式。
（3）线圈从开始计时经s时，线圈中电流的瞬时值。
2021-2022学年人教版（2019）选择性必修第二册第三章第1节交变电流（参考答案）
一、单选题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D C B D B C C D C C
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 AB BC ACD BD ACD
三、解答题
16、（1）e=100cos（100t）V（2）135.1V（3）50W
17、（1）50V；（2）e=50sin10πt（V）；（3）
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