3.1 交变电流 同步练习题 （word版含答案）
文档属性
| 名称 | 3.1 交变电流 同步练习题 （word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 122.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-05 20:57:13 | ||
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文档简介
1 《交变电流》练习题
一、单项选择题
1.一闭合矩形线圈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
2.一矩形线圈在匀强磁场中转动产生的交变电动势为e=10sin 20πt V,则下列说法正确的是( )
A.t=0时,线圈位于中性面
B.t=0时,穿过线圈的磁通量为零
C.t=0时,线圈切割磁感线的有效速度最大
D.t=0.4 s时,电动势第一次出现最大值
3.如图所示为演示交变电流产生的装置图,关于这个实验,正确的说法是( )
A.线圈从中性面位置转过180°过程,穿过线圈的磁通量变化量为零
B.图示位置为中性面,线圈中无感应电流
C.图示位置ab边的感应电流方向为a→b
D.线圈平面与磁场方向平行时,磁通量变化率为零
4.如图所示,在水平匀强磁场中一矩形闭合线圈绕OO′轴匀速转动,若要使线圈中的电流峰值减半,不可行的方法是( )
A.只将线圈的转速减半
B.只将线圈的匝数减半
C.只将匀强磁场的磁感应强度减半
D.只将线圈的边长都减半
二、多项选择题
5.(多选)如图所示的图像中属于交变电流的是( )
6.(多选)关于交变电流和直流电的说法中,正确的是( )
A.如果电流大小做周期性变化,则一定是交变电流
B.直流电的大小可以变化,但方向一定不变
C.交变电流一定是按正弦或余弦规律变化的
D.交变电流的最大特征就是电流的方向发生周期性的变化
7.(多选)如图所示,观察电流表的指针,可以看到( )
A.指针随着线圈转动而摆动,并且线圈旋转一周,指针左右摆动一次
B.当线圈平面转到跟磁感线垂直的位置时,电流表的指针偏转最大
C.当线圈平面转到跟磁感线平行的位置时,电流表的指针偏转最大
D.在匀强磁场中匀速转动的线圈里产生的感应电动势和感应电流是按正弦规律变化的
8.(多选)如图所示,一矩形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴OO′以恒定的角速度ω转动,从线圈平面与磁场方向平行时开始计时,则在0～这段时间内( )
A.线圈中的感应电流一直在减小
B.线圈中的感应电流先增大后减小
C.穿过线圈的磁通量一直在减小
D.穿过线圈的磁通量的变化率一直在减小
9.(多选)如图所示,abcd为一边长为L、匝数为N的正方形闭合线圈,绕对称轴OO′匀速转动,角速度为ω。空间中只有OO′左侧存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B。若闭合线圈的总电阻为R,则( )
A.线圈中电动势的最大值为NBL2ω
B.线圈中电动势的最大值为NBL2ω
C.在线圈转动一圈的过程中,线圈中有一半时间没有电流
D.当线圈转到图中所处的位置时,穿过线圈的磁通量为BL2
三、计算题
10.有一10匝正方形线框,边长为20 cm,线框总电阻为1 Ω,线框绕OO′轴以10π rad/s的角速度匀速转动,如图,垂直于线框平面向里的匀强磁场的磁感应强度为0.5 T。问:
(1)该线框产生的交变电流电动势最大值、电流最大值分别是多少
(2)线框从图示位置转过60°时,感应电动势的瞬时值是多大
(3)写出感应电动势随时间变化的表达式。
11.如图所示,矩形线圈匝数N=100匝,ab=30 cm,ad=20 cm,匀强磁场磁感应强度B=0.8 T,绕轴OO′从图示位置开始匀速转动,角速度ω=100π rad/s,试求:
(1)穿过线圈的磁通量最大值Φm为多大
(2)线圈产生的感应电动势最大值Em为多大
(3)写出感应电动势e随时间变化的表达式
(4)从图示位置开始匀速转动30°过程中,线圈中产生的平均电动势为多少
参考答案
1.B 2.A 3.C 4.B 5.ABC 6.BD 7.ACD 8.AD 9.BD
10. 解析:(1)交变电流电动势最大值
Em=NBSω=10×0.5×0.22×10π V≈6.28 V
电流的最大值Im== A=6.28 A。
(2)图示位置为中性面,线框转过60°时,感应电动势
e=Emsin 60°≈5.44 V。
(3)由于线框转动是从中性面开始计时的,所以瞬时值表达式为
e=Emsin ωt=6.28sin 10πt V。
答案:(1)6.28 V 6.28 A (2)5.44 V
(3)e=6.28sin 10πt V
11.解析:(1)当线圈转至与磁感线垂直时,
磁通量有最大值,
Φm=BS=0.8×0.3×0.2 Wb=0.048 Wb。
(2)线圈平面与磁感线平行时,感应电动势有最大值Em=NBSω= 480π V。
(3)从图示位置开始计时,电动势的瞬时值表达式
e=Emcos ωt=480πcos 100πt V。
(4)根据法拉第电磁感应定律得===1 440 V。
答案:(1)0.048 Wb (2)480π V
(3)e=480πcos 100πt V (4)1 440 V
一、单项选择题
1.一闭合矩形线圈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
2.一矩形线圈在匀强磁场中转动产生的交变电动势为e=10sin 20πt V,则下列说法正确的是( )
A.t=0时,线圈位于中性面
B.t=0时,穿过线圈的磁通量为零
C.t=0时,线圈切割磁感线的有效速度最大
D.t=0.4 s时,电动势第一次出现最大值
3.如图所示为演示交变电流产生的装置图,关于这个实验,正确的说法是( )
A.线圈从中性面位置转过180°过程,穿过线圈的磁通量变化量为零
B.图示位置为中性面,线圈中无感应电流
C.图示位置ab边的感应电流方向为a→b
D.线圈平面与磁场方向平行时,磁通量变化率为零
4.如图所示,在水平匀强磁场中一矩形闭合线圈绕OO′轴匀速转动,若要使线圈中的电流峰值减半,不可行的方法是( )
A.只将线圈的转速减半
B.只将线圈的匝数减半
C.只将匀强磁场的磁感应强度减半
D.只将线圈的边长都减半
二、多项选择题
5.(多选)如图所示的图像中属于交变电流的是( )
6.(多选)关于交变电流和直流电的说法中,正确的是( )
A.如果电流大小做周期性变化,则一定是交变电流
B.直流电的大小可以变化,但方向一定不变
C.交变电流一定是按正弦或余弦规律变化的
D.交变电流的最大特征就是电流的方向发生周期性的变化
7.(多选)如图所示,观察电流表的指针,可以看到( )
A.指针随着线圈转动而摆动,并且线圈旋转一周,指针左右摆动一次
B.当线圈平面转到跟磁感线垂直的位置时,电流表的指针偏转最大
C.当线圈平面转到跟磁感线平行的位置时,电流表的指针偏转最大
D.在匀强磁场中匀速转动的线圈里产生的感应电动势和感应电流是按正弦规律变化的
8.(多选)如图所示,一矩形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴OO′以恒定的角速度ω转动,从线圈平面与磁场方向平行时开始计时,则在0～这段时间内( )
A.线圈中的感应电流一直在减小
B.线圈中的感应电流先增大后减小
C.穿过线圈的磁通量一直在减小
D.穿过线圈的磁通量的变化率一直在减小
9.(多选)如图所示,abcd为一边长为L、匝数为N的正方形闭合线圈,绕对称轴OO′匀速转动,角速度为ω。空间中只有OO′左侧存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B。若闭合线圈的总电阻为R,则( )
A.线圈中电动势的最大值为NBL2ω
B.线圈中电动势的最大值为NBL2ω
C.在线圈转动一圈的过程中,线圈中有一半时间没有电流
D.当线圈转到图中所处的位置时,穿过线圈的磁通量为BL2
三、计算题
10.有一10匝正方形线框,边长为20 cm,线框总电阻为1 Ω,线框绕OO′轴以10π rad/s的角速度匀速转动,如图,垂直于线框平面向里的匀强磁场的磁感应强度为0.5 T。问:
(1)该线框产生的交变电流电动势最大值、电流最大值分别是多少
(2)线框从图示位置转过60°时,感应电动势的瞬时值是多大
(3)写出感应电动势随时间变化的表达式。
11.如图所示,矩形线圈匝数N=100匝,ab=30 cm,ad=20 cm,匀强磁场磁感应强度B=0.8 T,绕轴OO′从图示位置开始匀速转动,角速度ω=100π rad/s,试求:
(1)穿过线圈的磁通量最大值Φm为多大
(2)线圈产生的感应电动势最大值Em为多大
(3)写出感应电动势e随时间变化的表达式
(4)从图示位置开始匀速转动30°过程中,线圈中产生的平均电动势为多少
参考答案
1.B 2.A 3.C 4.B 5.ABC 6.BD 7.ACD 8.AD 9.BD
10. 解析:(1)交变电流电动势最大值
Em=NBSω=10×0.5×0.22×10π V≈6.28 V
电流的最大值Im== A=6.28 A。
(2)图示位置为中性面,线框转过60°时,感应电动势
e=Emsin 60°≈5.44 V。
(3)由于线框转动是从中性面开始计时的,所以瞬时值表达式为
e=Emsin ωt=6.28sin 10πt V。
答案:(1)6.28 V 6.28 A (2)5.44 V
(3)e=6.28sin 10πt V
11.解析:(1)当线圈转至与磁感线垂直时,
磁通量有最大值,
Φm=BS=0.8×0.3×0.2 Wb=0.048 Wb。
(2)线圈平面与磁感线平行时,感应电动势有最大值Em=NBSω= 480π V。
(3)从图示位置开始计时,电动势的瞬时值表达式
e=Emcos ωt=480πcos 100πt V。
(4)根据法拉第电磁感应定律得===1 440 V。
答案:(1)0.048 Wb (2)480π V
(3)e=480πcos 100πt V (4)1 440 V