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 | 746.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-22 04:39:02 | ||
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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
核心素养提升
一、单选题
1、 如图所示，足够大的匀强磁场中有一个矩形线圈，正绕轴以恒定的角速度匀速转动，下列分析中正确的是（ ）
A．转动过程中，线圈中产生的感应电动势大小不变
B．如果仅将线圈的转轴向右平移一段距离x（xC．如果仅将线圈的转轴向左平移一段距离，线圈绕轴转动时产生的感应电动势增大
D．当线圈从图中位置转过90°时，线圈中产生的感应电动势为0
2、 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
3、 如图所示，属于交流电的是( )
A． B．
C． D．
4、 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．
5、 一个矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，产生交变电动势的瞬时表达式为V，则（ ）
A．该交变电动势的线圈转动的角速度为4rad/s
B．零时刻线圈平面与磁场垂直
C．t=0.25s时，e达到最大值
D．在1s时间内，线圈中电流方向改变10次
6、 如图所示，左侧竖直长导线通有向下方向的恒定电流，一矩形线圈 abcd 可绕其竖直对称轴O1O2 转动.当线圈绕轴以角速度沿逆时针沿轴线从上往下看方向匀速转动，从图示位置 开始计时，下列说法正确的是
A．t=0时，线圈产生的感应电动势最大
B．时间内，线圈中感应电流方向为 abcda
C．时，线圈的磁通量为零，感应电动势也为零
D．线圈每转动一周电流方向改变一次
7、 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．通过线圈内的磁通量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小
8、 如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一个匝数为N的矩形线圈abcd，线圈面积为S，ab边与磁场垂直，ab边始终与金属滑环K相连，cd边始终与金属滑环L相连，电阻R接在K、L之间。现使矩形线圈以恒定角速度ω，从图示位置绕过ad、bc中点的轴匀速转动，下列说法中正确的是（ ）
A．线圈每转过一圈，线圈所受安培力做功为零
B．线圈转动的角速度越大，通过电阻R的电流越小
C．线圈平面与磁场平行时，瞬时感应电动势最大且Em=NBSω
D．线圈平面与磁场平行时，穿过线圈平面的磁通量最大
9、 某兴趣小组用实验室手摇发电机和理想变压器给一个灯泡供电，电路如图所示，当线圈以较大的转速n匀速转动时，电压表示数是U1，额定电压为U2的灯泡正常发光，灯泡正常发光时电功率为P，手摇发电机的线圈电阻是r，则有（ ）
A．电流表的示数是
B．变压器的原、副线圈的匝数比是U2∶U1
C．变压器输入电压的瞬时值u＝U2sin 2πnt
D．手摇发电机的线圈中产生的电动势最大值是Em＝U1
10、矩形线圈绕垂直于匀强磁场的对称轴作匀速转动时，则（ ）
A．当线圈平面处于中性面时，穿过线圈平面的磁通量最大，感应电动势最大
B．当线圈平面处于中性面时，穿过线圈平面的磁通量最大,感应电动势为零
C．当线圈平面与磁感线平行瞬间，穿过线圈平面的磁通量为零，感应电动势为零
D．线圈转动一周，感应电流的方向改变一次
二、多选题
11、图甲、图乙是交流发电机示意图，线圈ABCD在磁场中匀速转动．下列说法正确的是
A．图甲中穿过线圈的磁通量最大，电路中的感应电流最大
B．图乙中穿过线圈的磁通量为零，电路中的感应电流最大
C．图甲中穿过线圈的磁通量变化率为零，电路中的感应电流为零
D．图乙中穿过线圈的磁通量变化率最大，电路中的感应电流为零
12、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
13、如图所示，一个面积为S的单匝金属线圈（电阻不计）在匀强磁场B中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴匀速转动，线圈两端通过电刷与图示的电路连接．其中电阻R1=R，光敏电阻R2在无光照时其阻值也为R（有光照时其电阻减小），理想变压器的原.副线圈的匝数比为n，则
A．从图示位置开始计时,线圈转动时产生感应电动势的瞬时值表达式为
B．当开关S断开用黑纸包裹时，两端电压的有效值为
C．开关S处于闭合状态，当减小光照强度时，电压表的示数不变，电流表的示数减小
D．开关S处于闭合状态，当R2上端串联理想二极管时，电流表的示数不变
14、如图所示，线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边以角速度ω匀速转动，其线圈中感应电动势的峰值为Em，闭合回路中两只灯泡均能正常发光．则（ ）
A．从图中位置开始计时，感应电动势瞬时表达式为e＝Emsinωt
B．增大线圈转动角速度ω时，感应电动势的峰值Em不变
C．增大电容器C两极板间的正对面积时，灯泡A1变亮
D．抽去电感器L的铁芯时，灯泡A2变亮
15、(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
三、解答题
16、如图所示，甲图为一理想变压器，其原副线圈匝数比n1∶n2＝10 ∶1.当原线圈接乙图所示的正弦交流电．副线圈接负载电阻R＝10Ω． 电压表、电流表均为理想表．求：
（1）原线圈两端电压的瞬时表达式；
（2）理想电压表及电流表读数分别是多少？
17、如图所示，匀强磁场B＝0.1T，所用矩形线圈的匝数N＝100，边长ab＝0.2m，bc＝0.5m，以角速度ω＝100πrad/s绕OO′轴匀速转动．当线圈平面通过中性面时开始计时，试求：
(1)线圈中感应电动势的瞬时值表达式；
(2)由t＝0至t＝过程中的平均电动势的大小；
(3)该交变电流的电动势有效值是多少？
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 C C B B B C A B
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 BC BD BC AD BC
三、解答题
16、（1）u=36sin（100πt）（2）0.036A.
17、（1）
（2）
（3）
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核心素养提升
一、单选题
1、 如图所示，足够大的匀强磁场中有一个矩形线圈，正绕轴以恒定的角速度匀速转动，下列分析中正确的是（ ）
A．转动过程中，线圈中产生的感应电动势大小不变
B．如果仅将线圈的转轴向右平移一段距离x（x
D．当线圈从图中位置转过90°时，线圈中产生的感应电动势为0
2、 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
3、 如图所示，属于交流电的是( )
A． B．
C． D．
4、 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．
5、 一个矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，产生交变电动势的瞬时表达式为V，则（ ）
A．该交变电动势的线圈转动的角速度为4rad/s
B．零时刻线圈平面与磁场垂直
C．t=0.25s时，e达到最大值
D．在1s时间内，线圈中电流方向改变10次
6、 如图所示，左侧竖直长导线通有向下方向的恒定电流，一矩形线圈 abcd 可绕其竖直对称轴O1O2 转动.当线圈绕轴以角速度沿逆时针沿轴线从上往下看方向匀速转动，从图示位置 开始计时，下列说法正确的是
A．t=0时，线圈产生的感应电动势最大
B．时间内，线圈中感应电流方向为 abcda
C．时，线圈的磁通量为零，感应电动势也为零
D．线圈每转动一周电流方向改变一次
7、 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．通过线圈内的磁通量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小
8、 如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一个匝数为N的矩形线圈abcd，线圈面积为S，ab边与磁场垂直，ab边始终与金属滑环K相连，cd边始终与金属滑环L相连，电阻R接在K、L之间。现使矩形线圈以恒定角速度ω，从图示位置绕过ad、bc中点的轴匀速转动，下列说法中正确的是（ ）
A．线圈每转过一圈，线圈所受安培力做功为零
B．线圈转动的角速度越大，通过电阻R的电流越小
C．线圈平面与磁场平行时，瞬时感应电动势最大且Em=NBSω
D．线圈平面与磁场平行时，穿过线圈平面的磁通量最大
9、 某兴趣小组用实验室手摇发电机和理想变压器给一个灯泡供电，电路如图所示，当线圈以较大的转速n匀速转动时，电压表示数是U1，额定电压为U2的灯泡正常发光，灯泡正常发光时电功率为P，手摇发电机的线圈电阻是r，则有（ ）
A．电流表的示数是
B．变压器的原、副线圈的匝数比是U2∶U1
C．变压器输入电压的瞬时值u＝U2sin 2πnt
D．手摇发电机的线圈中产生的电动势最大值是Em＝U1
10、矩形线圈绕垂直于匀强磁场的对称轴作匀速转动时，则（ ）
A．当线圈平面处于中性面时，穿过线圈平面的磁通量最大，感应电动势最大
B．当线圈平面处于中性面时，穿过线圈平面的磁通量最大,感应电动势为零
C．当线圈平面与磁感线平行瞬间，穿过线圈平面的磁通量为零，感应电动势为零
D．线圈转动一周，感应电流的方向改变一次
二、多选题
11、图甲、图乙是交流发电机示意图，线圈ABCD在磁场中匀速转动．下列说法正确的是
A．图甲中穿过线圈的磁通量最大，电路中的感应电流最大
B．图乙中穿过线圈的磁通量为零，电路中的感应电流最大
C．图甲中穿过线圈的磁通量变化率为零，电路中的感应电流为零
D．图乙中穿过线圈的磁通量变化率最大，电路中的感应电流为零
12、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
13、如图所示，一个面积为S的单匝金属线圈（电阻不计）在匀强磁场B中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴匀速转动，线圈两端通过电刷与图示的电路连接．其中电阻R1=R，光敏电阻R2在无光照时其阻值也为R（有光照时其电阻减小），理想变压器的原.副线圈的匝数比为n，则
A．从图示位置开始计时,线圈转动时产生感应电动势的瞬时值表达式为
B．当开关S断开用黑纸包裹时，两端电压的有效值为
C．开关S处于闭合状态，当减小光照强度时，电压表的示数不变，电流表的示数减小
D．开关S处于闭合状态，当R2上端串联理想二极管时，电流表的示数不变
14、如图所示，线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边以角速度ω匀速转动，其线圈中感应电动势的峰值为Em，闭合回路中两只灯泡均能正常发光．则（ ）
A．从图中位置开始计时，感应电动势瞬时表达式为e＝Emsinωt
B．增大线圈转动角速度ω时，感应电动势的峰值Em不变
C．增大电容器C两极板间的正对面积时，灯泡A1变亮
D．抽去电感器L的铁芯时，灯泡A2变亮
15、(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
三、解答题
16、如图所示，甲图为一理想变压器，其原副线圈匝数比n1∶n2＝10 ∶1.当原线圈接乙图所示的正弦交流电．副线圈接负载电阻R＝10Ω． 电压表、电流表均为理想表．求：
（1）原线圈两端电压的瞬时表达式；
（2）理想电压表及电流表读数分别是多少？
17、如图所示，匀强磁场B＝0.1T，所用矩形线圈的匝数N＝100，边长ab＝0.2m，bc＝0.5m，以角速度ω＝100πrad/s绕OO′轴匀速转动．当线圈平面通过中性面时开始计时，试求：
(1)线圈中感应电动势的瞬时值表达式；
(2)由t＝0至t＝过程中的平均电动势的大小；
(3)该交变电流的电动势有效值是多少？
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 C C B B B C A B
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 BC BD BC AD BC
三、解答题
16、（1）u=36sin（100πt）（2）0.036A.
17、（1）
（2）
（3）
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