3.1认识交变电流基础巩固（word版含答案）

3.1认识交变电流基础巩固2021—2022学年高中物理粤教版（2019）选择性必修第二册
一、选择题（共14题）
1．某矩形线圈绕垂直于匀强磁场的对称轴做匀速转动，以下说法正确的是（ ）
A．线圈平面经过中性面时，通过线圈平面的磁通量最大，且与线圈匝数无关
B．线圈平面经过中性面时，通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大
C．线圈平面垂直中性面时，线圈中的感应电流最大，且与线圈匝数无关
D．线圈平面垂直中性面时，线圈中感应电流的方向将发生改变
2．一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1所示，则下列说法正确的是（　　）
A．t＝0时刻，线圈平面与中性面平行
B．t＝0.01s时刻，磁通的变化率达到最大
C．t＝0.02s时刻，交流电动势达到最大
D．该线圈相应产生的交流电动势的图象如图2
3．图是一矩形线圈在一匀强磁场中以角速度ω匀速转动而产生的感应电动势随时间变化的图象，则下列说法正确的是
A．t＝0时通过线圈的磁通量最大；
B．t＝T/4时线圈平面跟磁场方向垂直；
C．一个周期内电流的方向改变一次；
D．t＝T时外电路消耗的电功率最大．
4．对于日光灯的下列说法中正确的是（　　）
A．启动器在日光灯启动过程中起接通电路并提供瞬时高压的作用
B．启动器在日光灯正常工作过程中起降压限流作用
C．日光灯发光原理同白炽灯一样，都是由灯丝产生足够热量时发光的
D．启动器只在日光灯启动时起暂时接通电路的作用，而镇流器在启动时起提供瞬时高压的作用
5．如图所示，交流发电机内矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，下列说法正确的是（　　）
A．图示时刻穿过线圈磁通量为零，感应电动势为零
B．图示时刻穿过线圈磁通量最大，感应电动势最大
C．线圈从图示时刻转过90°时，磁通量变化最快
D．线圈在图示时刻，磁通量变化最快
6．一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Ф－t图像如图所示．下列说法中正确的是（ ）
A．t=0时刻线圈在中性面位置
B．t=0.01s时线圈产生的感应电动势最大
C．t=0.02s时线圈磁通量的变化率为零
D．t=0.03s时线圈中的电流方向发生改变
7．在匀强磁场中，一个闭合矩形金属线圈，绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，穿过该线圈的磁通量随时间变化规律如图所示。则（ ）
A．t=0时，线圈平面与中性面平行
B．t=1s时，线圈中的电流改变方向
C．t=2s时，线圈中磁通量的变化率为零
D．在1.5s~2s内，线圈内感应电动势逐渐增大
8．在下列几种电流的波形图中，不能表示交变电流的是（　　）
A．
B．
C．
D．
9．如图所示，一个矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转动轴与磁场方向垂直，产生交变电动势。下列说法正确的是（　　）
A．线圈平面与磁场垂直时，产生的感应电动势最大
B．线圈平面与磁场垂直时，产生的感应电动势为零
C．线圈平面与磁场平行时，磁通量变化率为零
D．线圈平面与磁场平行时，磁通量最大
10．如图所示，矩形线圈绕垂直于匀强磁场的对称轴做匀速转动，经过中性面时，以下说法错误的是
A．线圈平面与磁感线方向垂直
B．线圈中感应电流的方向将要发生改变
C．通过线圈平面的磁通量最大
D．通过线圈的感应电流最大
11．矩形线框绕垂直于匀强磁场且沿线框平面的轴匀速转动时产生了交变电流，下列说法正确的是（　　）
A．当线框位于中性面时，线框中感应电动势最大
B．当穿过线框的磁通量为零时，线框中的感应电动势也为零
C．每当线框经过中性面垂直的位置时，感应电动势或感应电流方向就改变一次
D．线框经过中性面时，各边不切割磁感线
12．图甲是小型交流发电机的示意图，在匀强磁场中，一矩形金属线圈绕与磁场方向垂直的轴匀速转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图乙所示，发电机线圈内阻为，外接一只电阻为的灯泡，不计电路的其他电阻，则（　　）
A．时线圈平面与中性面垂直
B．每秒钟内电流方向改变100次
C．灯泡两端的电压为
D．线圈的转速为
13．当磁铁接近发光的白炽灯泡，可以看到灯丝抖起来．关于这一现象（　　）
A．磁铁靠近不通电的灯泡也会发生同样的现象
B．这是一种电磁感应现象
C．如果灯泡中通过的是恒定电流，也会发生同样的现象
D．这是因为通电的灯丝受安培力作用的结果
14．一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，线圈中感生电动势e随时间的变化规律如图，下面说法正确的是（　　）
A．时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大
B．时通过线圈的磁通量为零
C．时刻通过线圈的磁通量的变化率最大
D．每当感应电流的方向改变时，通过线圈的磁通量的绝对值为最大
二、填空题（共2题）
15．
（1）如图所示电路，已知电源的电动势E＝3V，内阻r=1Ω，外电阻R＝5Ω．若电键S闭合，则理想电流表示数为______A．
（2）我国居民照明电路使用的是______（选填“交变电流”或“恒定电流” ），电压为______V（选填“220”或“380” ）．
16．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）
17．你知道哪些发电方式？请你从电磁感应的角度总结不同发电方式的共同点。
18．交流发电机模型的示意图如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一矩形线框可绕线框平面内垂直于磁感线的OO＇轴转动，由线框引出的导线和分别与两个跟线框一起绕OO＇轴转动的金属圆环相连接，金属圆环又分别与两个固定的电刷保持滑动良好接触，这样矩形线圈在转动中就可以保持和外电路电阻及理想电流表形成闭合电路。已知长度为，bc长度为，线框电阻为，匝数为，线框以恒定角速度逆时针转动。求：
（1） 从线框平面处于中性面位置时开始计时，发电机产生的电动势瞬时值的表达式；
（2）安培表的示数；
（3）若不计一切摩擦，外力驱动线框转动一周所做的功。
19．图甲是交流发电机的模型示意图．在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一矩形线圈abcd可绕线圈平面内垂直于磁感线的轴OO′转动，由线圈引起的导线ae和df分别与两个跟线圈一起绕OO′转动的金属圆环相连接，金属圆环又分别与两个固定的电刷保持滑动接触，这样矩形线圈在转动中就可以保持和外电路电阻R形成闭合电路．图乙是线圈的主视图，导线ab和cd分别用它们的横截面来表示，已知ab长度为L1，bc长度为L2，线圈以恒定角速度ω逆时针转动(只考虑单匝线圈)．
(1)线圈平面处于中性面位置时开始计时，试推导t时刻整个线圈中的感应电动势e1的表达式；
(2)线圈平面处于与中性面成φ0夹角位置时开始计时，如图丙所示，试写出t时刻整个线圈中的感应电动势e2的表达式．
20．某一交变电流的电动势随时间变化的规律如图所示
(1)根据图像判断线圈在何处时开始计时？
(2)在横轴上已标出的时刻中，线圈在哪些时刻处于与磁场方向垂直的位置？
(3)，时刻线圈分别处于与中性面的夹角为多大处？
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
2．B
3．A
4．D
5．D
6．D
7．D
8．A
9．B
10．D
11．D
12．B
13．D
14．D
15． 0.5 交变电流 220
16． Y输入 地 竖直位移 X增益
17．发电方式有火力发电、风力发电、水力发电、太阳能发电、核能发电、潮汐能发电等；
火力发电、风力发电、水利发电、核能发电、潮汐能发电等发电方式的共同点是：先利用其它形式的能转化为机械能，再利用机械能转化为电能，都利用电磁感应现象来发电。
18．（1）；（2）；（3）
19．（1） （2）
20．(1)中性面位置；(2)0、、、；(3)45°，90°。
答案第1页，共2页