3.1交变电流 同步练习（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 3.1交变电流 同步练习（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.3MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-30 06:28:28 | ||
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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
节节练习
一、单选题
1． 如图为交流发电机的示意图，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，发电机的电动势随时间的变化规律。下列说法正确的是（ ）
A．此交流电的频率为100Hz
B．此交流电动势的有效值为311V
C．当线圈平面转到图示位置时产生的电动势最大
D．当线圈平面转到图示位置时磁通量的变化率为零
2． 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
3． 如图甲所示，一小型发电机内有n＝100匝矩形线圈，线圈电阻为1Ω。在外力作用下矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，发电机线圈两端与R＝10 Ω的电阻构成闭合回路。通过电阻R的交变电流如图乙所示，下列判断正确的是（ ）
A．该发电机产生的交变电流的频率为100 Hz
B．该发电机产生交流电的最大感应电动势为200V
C．图甲时刻，线圈平面与中性面重合
D．电阻R的热功率为8kW
4． 如图所示，一单匝矩形线圈在匀强磁场中绕一固定转轴以角速度作匀速转动的过程中，穿过线圈的最大磁通量为。当线圈平面与磁场方向的夹角为60°时，线圈中产生的感应电动势为（ ）
A． B． C． D．
5． 下列四个电流的图象中，不属于交变电流的是（ ）
A． B． C． D．
6． 如图所示，属于交流电的是( )
A． B．
C． D．
7． 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
8． 交流发电机发电示意图如图所示,线圈转动过程中,下列说法正确的是
A．转到图甲位置时，通过线圈的磁通量变化率最大
B．转到图乙位置时，线圈中产生的感应电动势为零
C．转到图丙位置时，线圈中产生的感应电流最大
D．转到图丁位置时，AB边感应电流方向为A→B
9． 如图所示，一个匝矩形闭合线圈，总电阻为，在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴以恒定的角速度转动，线圈产生的电动势的最大值为，从线圈平面与磁感线平行时开始计时，则（ ）
A．线圈电动势的瞬时值表达式为
B．当线圈转过时，磁通量的变化率达到最大值
C．穿过线圈的磁通量的最大值为
D．线圈转动一周产生的热量为
10．一闭合矩形线圈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
二、多选题
11．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．矩形线圈通过滑环与无铁芯变压器相连，所有接触电阻不计，触头P可上下移动，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．下列说法正确的是
A．在线圈平面转到与磁场方向垂直位置时，电压表示数为0
B．调节P，使原副线圈的匝数之比为2:1时，电流表的示数为0.5A
C．原线圈中感应电动势的表达式为e= 100cos（100t）V
D．若触头P向上移动一小段距离，则电压表示数不变
12．矩形线圈绕垂直磁场线的轴匀速转动，对于线圈中产生的交变电流 ( )
A．交变电流的周期等于线圈转动周期
B．交变电流的频率等于线圈的转速
C．线圈每次通过中性面，交变电流改变一次方向
D．线圈每次通过中性面，交变电流达到最大值
13．如图甲为理想变压器的示意图，其原、副线圈的匝数比为4:1，电压表和电流表均为理想电表，Rt为阻值随温度升高而变小的热敏电阻，R为定值电阻．若发电机向原线圈输入如图乙所示的正弦交流电．下列说法中正确的是
A．变压器副线圈的交流电压的表达式为
B．Rt温度升高时，电流表示数变大、电压表示数变大
C．Rt温度升高时，变压器的输入功率变大
D．t=0.01s时，穿过线圈的磁通量最小
14．如图所示，闭合的矩形导体线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，沿着OO′方向观察，线圈沿顺时针方向转动．已知匀强磁场的磁感应强度为B，线圈匝数为n，ab边的边长为L1，ad边的边长为L2，线圈电阻为R，转动的角速度为ω，则当线圈转至图示位置时（ ）
A．线圈中感应电流的方向为abcda
B．线圈中的感应电动势为2nBL2ω
C．穿过线圈的磁通量的变化率最大
D．线圈ad边所受安培力的大小为，方向垂直纸面向里
15．如图所示的各图象中表示交变电流的是（ ）
A． B．
C． D．
三、解答题
16．如图所示，在匀强磁场中有一形导线框，可绕轴转动。已知匀强磁场的磁感应强度，线框相邻两边相互垂直，其中边长为，、长均为，转速为。若从图示平面平行磁场位置开始计时。
(1)写出线框中感应电动势的瞬时值表达式；
(2)求出由图示位置转过30°的过程中线框产生的平均电动势；
(3)作出线框中感应电动势随时间变化的图像。
17．如图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图,其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO'按如图所示方向匀速转动,线圈的匝数n=100、电阻r=10 Ω,线圈的两端经集流环与电阻R连接,电阻R=90 Ω,与R并联的交流电压表为理想电表。在t=0时刻,线圈平面与磁场方向平行,穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按图乙所示正弦规律变化。（取π=3.14）求:
（1）交流发电机产生的电动势的最大值;
（2）从t=0时刻开始计时,线圈转过60°时线圈中感应电流瞬时值及回路中的电流方向。
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 D C A D C B D D B
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 CD ABC AC AC BCD
三、解答题
16．(1)；(2)；(3)见解析
17．（1）200 V；（2）1 A，电流方向为abcda
节节练习
一、单选题
1． 如图为交流发电机的示意图，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，发电机的电动势随时间的变化规律。下列说法正确的是（ ）
A．此交流电的频率为100Hz
B．此交流电动势的有效值为311V
C．当线圈平面转到图示位置时产生的电动势最大
D．当线圈平面转到图示位置时磁通量的变化率为零
2． 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
3． 如图甲所示，一小型发电机内有n＝100匝矩形线圈，线圈电阻为1Ω。在外力作用下矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，发电机线圈两端与R＝10 Ω的电阻构成闭合回路。通过电阻R的交变电流如图乙所示，下列判断正确的是（ ）
A．该发电机产生的交变电流的频率为100 Hz
B．该发电机产生交流电的最大感应电动势为200V
C．图甲时刻，线圈平面与中性面重合
D．电阻R的热功率为8kW
4． 如图所示，一单匝矩形线圈在匀强磁场中绕一固定转轴以角速度作匀速转动的过程中，穿过线圈的最大磁通量为。当线圈平面与磁场方向的夹角为60°时，线圈中产生的感应电动势为（ ）
A． B． C． D．
5． 下列四个电流的图象中，不属于交变电流的是（ ）
A． B． C． D．
6． 如图所示，属于交流电的是( )
A． B．
C． D．
7． 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
8． 交流发电机发电示意图如图所示,线圈转动过程中,下列说法正确的是
A．转到图甲位置时，通过线圈的磁通量变化率最大
B．转到图乙位置时，线圈中产生的感应电动势为零
C．转到图丙位置时，线圈中产生的感应电流最大
D．转到图丁位置时，AB边感应电流方向为A→B
9． 如图所示，一个匝矩形闭合线圈，总电阻为，在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴以恒定的角速度转动，线圈产生的电动势的最大值为，从线圈平面与磁感线平行时开始计时，则（ ）
A．线圈电动势的瞬时值表达式为
B．当线圈转过时，磁通量的变化率达到最大值
C．穿过线圈的磁通量的最大值为
D．线圈转动一周产生的热量为
10．一闭合矩形线圈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
二、多选题
11．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．矩形线圈通过滑环与无铁芯变压器相连，所有接触电阻不计，触头P可上下移动，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．下列说法正确的是
A．在线圈平面转到与磁场方向垂直位置时，电压表示数为0
B．调节P，使原副线圈的匝数之比为2:1时，电流表的示数为0.5A
C．原线圈中感应电动势的表达式为e= 100cos（100t）V
D．若触头P向上移动一小段距离，则电压表示数不变
12．矩形线圈绕垂直磁场线的轴匀速转动，对于线圈中产生的交变电流 ( )
A．交变电流的周期等于线圈转动周期
B．交变电流的频率等于线圈的转速
C．线圈每次通过中性面，交变电流改变一次方向
D．线圈每次通过中性面，交变电流达到最大值
13．如图甲为理想变压器的示意图，其原、副线圈的匝数比为4:1，电压表和电流表均为理想电表，Rt为阻值随温度升高而变小的热敏电阻，R为定值电阻．若发电机向原线圈输入如图乙所示的正弦交流电．下列说法中正确的是
A．变压器副线圈的交流电压的表达式为
B．Rt温度升高时，电流表示数变大、电压表示数变大
C．Rt温度升高时，变压器的输入功率变大
D．t=0.01s时，穿过线圈的磁通量最小
14．如图所示，闭合的矩形导体线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，沿着OO′方向观察，线圈沿顺时针方向转动．已知匀强磁场的磁感应强度为B，线圈匝数为n，ab边的边长为L1，ad边的边长为L2，线圈电阻为R，转动的角速度为ω，则当线圈转至图示位置时（ ）
A．线圈中感应电流的方向为abcda
B．线圈中的感应电动势为2nBL2ω
C．穿过线圈的磁通量的变化率最大
D．线圈ad边所受安培力的大小为，方向垂直纸面向里
15．如图所示的各图象中表示交变电流的是（ ）
A． B．
C． D．
三、解答题
16．如图所示，在匀强磁场中有一形导线框，可绕轴转动。已知匀强磁场的磁感应强度，线框相邻两边相互垂直，其中边长为，、长均为，转速为。若从图示平面平行磁场位置开始计时。
(1)写出线框中感应电动势的瞬时值表达式；
(2)求出由图示位置转过30°的过程中线框产生的平均电动势；
(3)作出线框中感应电动势随时间变化的图像。
17．如图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图,其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO'按如图所示方向匀速转动,线圈的匝数n=100、电阻r=10 Ω,线圈的两端经集流环与电阻R连接,电阻R=90 Ω,与R并联的交流电压表为理想电表。在t=0时刻,线圈平面与磁场方向平行,穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按图乙所示正弦规律变化。（取π=3.14）求:
（1）交流发电机产生的电动势的最大值;
（2）从t=0时刻开始计时,线圈转过60°时线圈中感应电流瞬时值及回路中的电流方向。
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 D C A D C B D D B
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 CD ABC AC AC BCD
三、解答题
16．(1)；(2)；(3)见解析
17．（1）200 V；（2）1 A，电流方向为abcda