第三章 第1节交变电流（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第三章 第1节交变电流（word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 650.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-31 12:44:10 | ||
图片预览
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
挑战学霸
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． 交流发电机正常工作时产生的电动势 e=Emsinωt，若线圈匝数减为原来的一半，而转速增为原来的2倍，其他条件不变，则产生的电动势的表达式为
A．e=Emsinωt B．e=2Emsinωt
C．e=Emsin2ωt D．e=2Emsin2ωt
3． 如图甲所示是一台发电机的模型，线框绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动。图乙是线框产生的电动势随时间变化的图象。已知线圈电阻为2.0Ω，外接灯泡的电阻恒为8.0Ω，灯泡正常发光。则
A．灯泡中的电流方向3秒钟改变50次
B．交流电压表V的示数为24V
C．灯泡消耗的电功率为45W
D．若从图甲所示的时刻开始计时，灯泡两端电压的瞬时值表达式可能为
4． 关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流,下列说法中正确的是（ ）
A．线圈每转动一周,感应电流方向就改变一次
B．线圈平面每经过中性面一次,感应电流方向就改变一次,感应电动势方向不变
C．线圈平面每经过中性面一次,感应电流和感应电动势方向都要改变一次
D．线圈转动一周,感应电流和感应电动势方向都要改变一次
5． 一矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定转轴匀速转动，线圈中产生的感应电动势e随时间t的变化规律如图所示。下列说法中正确的是（ ）
A．t1时刻穿过线圈的磁通量最大
B．t2时刻穿过线圈的磁通量为0
C．t3时刻穿过线圈的磁通量的变化率最大
D．每当电流方向变化时，线圈平面就会与中性面垂直
6． 线圈在匀强磁场中匀速转动，产生交变电流的图象如图所示，由图可知（ ）
A．在A、C时刻穿过线圈的磁通量为零
B．在B、D时刻线圈处于与中性面垂直的位置
C．从A时刻到D时刻线圈转过的角度为π
D．若从O时刻到D时刻经过0.02s，则在1s内交变电流的方向改变50次
7． 下列e-t图象中不属于交流电的有（ ）
A． B． C． D．
8． 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
9． 矩形线框在匀强磁场内匀速转动过程中，线框输出的交流电压随时间变化的图象如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．交流电压的有效值为
B．交流电压的周期为
C．交变电压的瞬时值为
D．末线框平面垂直于磁场，通过线框的磁通量最大
10．一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
二、多选题
11．一矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴匀速转动，线圈中的感应电动势e随时间t变化的规律如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．图中曲线是从线圈平面与磁场图方向平行时开始计时的
B．和时刻穿过线圈的磁通量为零
C．和时刻穿过线圈的磁通量的变化率为零
D．感应电动势e的方向变化时，穿过线圈的磁通量最大
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．家庭电路中，有些电源插座有三个插孔．图中虚线圈内的插孔
A．与地线相连
B．提供220V的电压
C．用于电器漏电时预防触电
D．将与之连接的电器外壳的电荷导入大地
14．下列说法正确的是（ ）
A．方向不变、大小随时间变化的电流是交变电流
B．正弦交变电流的峰值是其有效值的倍
C．远距离输电，输送电流大小一定时，根据P损=R线可知通过减小输电线的电阻可以降低输电损耗
D．理想变压器工作原理是互感现象，可以改变电压、电流，但是不能改变功率和频率，所以原、副线圈中通过的交变电流的频率相等
15．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
三、解答题
16．如图甲为一理想变压器，ab为原线圈，ce为副线圈，d为副线圈引出的一个接头．原线圈输入正弦式交变电压的u-t图象如图乙所示．若只在cd的间接一只R1=25Ω的电阻，或只在de间接一只R2=225Ω的电阻，两种情况下电阻消耗的功率均为800W．
（1）请写出原线圈输入电压瞬时值uab的表达式；
（2）求匝数比nab：ncd：nde
（3）若将R1、R2串联接在ce间，求此时原线圈中的电流．
17．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。
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 D C C A D B A B
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 ACD BC ACD BCD AC
三、解答题
16．(1) (2) （3）
17．(1)；(2)；(3)见解析
PAGE
第 1 页，共 1 页
挑战学霸
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． 交流发电机正常工作时产生的电动势 e=Emsinωt，若线圈匝数减为原来的一半，而转速增为原来的2倍，其他条件不变，则产生的电动势的表达式为
A．e=Emsinωt B．e=2Emsinωt
C．e=Emsin2ωt D．e=2Emsin2ωt
3． 如图甲所示是一台发电机的模型，线框绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动。图乙是线框产生的电动势随时间变化的图象。已知线圈电阻为2.0Ω，外接灯泡的电阻恒为8.0Ω，灯泡正常发光。则
A．灯泡中的电流方向3秒钟改变50次
B．交流电压表V的示数为24V
C．灯泡消耗的电功率为45W
D．若从图甲所示的时刻开始计时，灯泡两端电压的瞬时值表达式可能为
4． 关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流,下列说法中正确的是（ ）
A．线圈每转动一周,感应电流方向就改变一次
B．线圈平面每经过中性面一次,感应电流方向就改变一次,感应电动势方向不变
C．线圈平面每经过中性面一次,感应电流和感应电动势方向都要改变一次
D．线圈转动一周,感应电流和感应电动势方向都要改变一次
5． 一矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定转轴匀速转动，线圈中产生的感应电动势e随时间t的变化规律如图所示。下列说法中正确的是（ ）
A．t1时刻穿过线圈的磁通量最大
B．t2时刻穿过线圈的磁通量为0
C．t3时刻穿过线圈的磁通量的变化率最大
D．每当电流方向变化时，线圈平面就会与中性面垂直
6． 线圈在匀强磁场中匀速转动，产生交变电流的图象如图所示，由图可知（ ）
A．在A、C时刻穿过线圈的磁通量为零
B．在B、D时刻线圈处于与中性面垂直的位置
C．从A时刻到D时刻线圈转过的角度为π
D．若从O时刻到D时刻经过0.02s，则在1s内交变电流的方向改变50次
7． 下列e-t图象中不属于交流电的有（ ）
A． B． C． D．
8． 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
9． 矩形线框在匀强磁场内匀速转动过程中，线框输出的交流电压随时间变化的图象如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．交流电压的有效值为
B．交流电压的周期为
C．交变电压的瞬时值为
D．末线框平面垂直于磁场，通过线框的磁通量最大
10．一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
二、多选题
11．一矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴匀速转动，线圈中的感应电动势e随时间t变化的规律如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．图中曲线是从线圈平面与磁场图方向平行时开始计时的
B．和时刻穿过线圈的磁通量为零
C．和时刻穿过线圈的磁通量的变化率为零
D．感应电动势e的方向变化时，穿过线圈的磁通量最大
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．家庭电路中，有些电源插座有三个插孔．图中虚线圈内的插孔
A．与地线相连
B．提供220V的电压
C．用于电器漏电时预防触电
D．将与之连接的电器外壳的电荷导入大地
14．下列说法正确的是（ ）
A．方向不变、大小随时间变化的电流是交变电流
B．正弦交变电流的峰值是其有效值的倍
C．远距离输电，输送电流大小一定时，根据P损=R线可知通过减小输电线的电阻可以降低输电损耗
D．理想变压器工作原理是互感现象，可以改变电压、电流，但是不能改变功率和频率，所以原、副线圈中通过的交变电流的频率相等
15．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
三、解答题
16．如图甲为一理想变压器，ab为原线圈，ce为副线圈，d为副线圈引出的一个接头．原线圈输入正弦式交变电压的u-t图象如图乙所示．若只在cd的间接一只R1=25Ω的电阻，或只在de间接一只R2=225Ω的电阻，两种情况下电阻消耗的功率均为800W．
（1）请写出原线圈输入电压瞬时值uab的表达式；
（2）求匝数比nab：ncd：nde
（3）若将R1、R2串联接在ce间，求此时原线圈中的电流．
17．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。
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 D C C A D B A B
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 ACD BC ACD BCD AC
三、解答题
16．(1) (2) （3）
17．(1)；(2)；(3)见解析
PAGE
第 1 页，共 1 页