第1节交变电流 同步练习（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第1节交变电流 同步练习（Word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 385.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-15 11:53:42 | ||
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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
一、单选题
1． 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
2． 如图所示，矩形线圈abcd与理想电压表V、理想电流表A和定值电阻R组成闭合电路。线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的cd边匀速转动，若已知线圈转动的角速度ω=100rad/s，匝数N=100，边长ab=0.4m、ad=0.2m，线圈总电阻r=2Ω，定值电阻R=8Ω。若磁场只分布在cd边的左侧，磁感应强度大小×10-2T。下列说法正确的是（ ）
A．该线圈产生的感应电动势有效值为V
B．电压表的示数为6.4V
C．1s内，线圈中的电流方向变化100次
D．从图示位置（线圈在纸面内）转过90°的过程中，通过R的电荷量是1.2×10-2C
3． 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
4． 如图所示，虚线右侧有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，边长为L的单匝正方形线圈的中轴线位于磁场边界并与磁场垂直，线圈每边电阻为R，线圈绕中轴线以角速度匀速转动，从线圈平面与磁场垂直位置开始计时，经过时间t时，线圈中的感应电流的表达式是
A． B． C． D．
5． 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，ωb边与磁场垂直，ωb边始终与金属滑环K相连，cd边始终与金属滑环L相连．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．将交流电流表串到电路中，其示数随时间按余弦规律变化．
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E=NBSω
D．线圈平面每转过半圈，穿过线圈平面的磁通量变化量为零．
6． 矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势如图，则（ ）
A．t1时刻线圈中磁通量为零
B．t2时刻线圈通过中性面
C．t3时刻线圈中电流方向改变
D．t4时刻线圈中磁通量变化率最小
7． 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
8． 如图所示是实验室的手摇发电机给小灯泡供电的装置示意图．在匀速转动手柄的过程中，小灯泡会周期性的闪亮．以下判断正确的是
A．图示位置线框中产生的感应电动势最大
B．若增大手摇发电机的转速，灯泡亮度将不变
C．若增大手摇发电机的转速，灯泡闪亮的频率将变大
D．小灯泡周期性闪亮的主要原因是电路接触不良
9． 如图所示，单匝矩形线框的一半放在具有理想边界的匀强磁场中，线圈轴线OO/与磁场边界重合．线圈按图示方向匀速转动．若从图示位置开始计时，并规定电流a-b-c-d-a为正方向，则线圈内感应电流随时间变化的图像是（ ）
A． B． C． D．
10．下列e-t图象中不属于交流电的有（ ）
A． B． C． D．
二、多选题
11．(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
12．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
13．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
14．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
15．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
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．
17．一矩形线圈，面积是0.05m2，共100匝，线圈电阻为1Ω，外接电阻为R=4Ω，线圈在磁感应强度为T的匀强磁场中以300r/min的转速绕垂直于磁感线的轴匀速转动，如图所示，若从中性面开始计时，求：
（1）线圈中感应电动势的最大值。
（2） 线圈中感应电动势的瞬时值表达式。
（3）线圈从开始计时经s时，线圈中电流的瞬时值。
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 C A D B C C A C A D
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 BC AC BCD ACD AD
三、解答题
16．(1) (2) （3）
17．（1）50V；（2）e=50sin10πt（V）；（3）
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一、单选题
1． 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
2． 如图所示，矩形线圈abcd与理想电压表V、理想电流表A和定值电阻R组成闭合电路。线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的cd边匀速转动，若已知线圈转动的角速度ω=100rad/s，匝数N=100，边长ab=0.4m、ad=0.2m，线圈总电阻r=2Ω，定值电阻R=8Ω。若磁场只分布在cd边的左侧，磁感应强度大小×10-2T。下列说法正确的是（ ）
A．该线圈产生的感应电动势有效值为V
B．电压表的示数为6.4V
C．1s内，线圈中的电流方向变化100次
D．从图示位置（线圈在纸面内）转过90°的过程中，通过R的电荷量是1.2×10-2C
3． 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
4． 如图所示，虚线右侧有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，边长为L的单匝正方形线圈的中轴线位于磁场边界并与磁场垂直，线圈每边电阻为R，线圈绕中轴线以角速度匀速转动，从线圈平面与磁场垂直位置开始计时，经过时间t时，线圈中的感应电流的表达式是
A． B． C． D．
5． 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，ωb边与磁场垂直，ωb边始终与金属滑环K相连，cd边始终与金属滑环L相连．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．将交流电流表串到电路中，其示数随时间按余弦规律变化．
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E=NBSω
D．线圈平面每转过半圈，穿过线圈平面的磁通量变化量为零．
6． 矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势如图，则（ ）
A．t1时刻线圈中磁通量为零
B．t2时刻线圈通过中性面
C．t3时刻线圈中电流方向改变
D．t4时刻线圈中磁通量变化率最小
7． 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
8． 如图所示是实验室的手摇发电机给小灯泡供电的装置示意图．在匀速转动手柄的过程中，小灯泡会周期性的闪亮．以下判断正确的是
A．图示位置线框中产生的感应电动势最大
B．若增大手摇发电机的转速，灯泡亮度将不变
C．若增大手摇发电机的转速，灯泡闪亮的频率将变大
D．小灯泡周期性闪亮的主要原因是电路接触不良
9． 如图所示，单匝矩形线框的一半放在具有理想边界的匀强磁场中，线圈轴线OO/与磁场边界重合．线圈按图示方向匀速转动．若从图示位置开始计时，并规定电流a-b-c-d-a为正方向，则线圈内感应电流随时间变化的图像是（ ）
A． B． C． D．
10．下列e-t图象中不属于交流电的有（ ）
A． B． C． D．
二、多选题
11．(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
12．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
13．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
14．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
15．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
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．
17．一矩形线圈，面积是0.05m2，共100匝，线圈电阻为1Ω，外接电阻为R=4Ω，线圈在磁感应强度为T的匀强磁场中以300r/min的转速绕垂直于磁感线的轴匀速转动，如图所示，若从中性面开始计时，求：
（1）线圈中感应电动势的最大值。
（2） 线圈中感应电动势的瞬时值表达式。
（3）线圈从开始计时经s时，线圈中电流的瞬时值。
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 C A D B C C A C A D
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 BC AC BCD ACD AD
三、解答题
16．(1) (2) （3）
17．（1）50V；（2）e=50sin10πt（V）；（3）
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