3.1交变电流 同步练习（Word版含解析）
文档属性
| 名称 | 3.1交变电流 同步练习（Word版含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 721.0KB | ||
| 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 11:19:07 | ||
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文档简介
人教版（2019）选择性必修二 3.1 交变电流 同步练习
一、单选题
1．下列事物与磁现象无关的是（ ）
A．白炽灯 B．电动机
C．指南针 D．交流发电机
2．电磁感应现象的发现，标志着人类从蒸汽机时代步入了电气化时代，下列设备利用电流热效应原理的是（ ）
A．电风扇
B．电熨斗
C．发电机
D．电磁起重机
3．矩形线圈绕垂直于匀强磁场的对称轴作匀速转动时，则（ ）
A．当线圈平面处于中性面时，穿过线圈平面的磁通量最大，感应电动势最大
B．当线圈平面处于中性面时，穿过线圈平面的磁通量最大,感应电动势为零
C．当线圈平面与磁感线平行瞬间，穿过线圈平面的磁通量为零，感应电动势为零
D．线圈转动一周，感应电流的方向改变一次
4．甲、乙两电路中电流随时间的变化关系分别如图甲、乙所示，则属于交流电的是（ ）
A．甲、乙都是 B．只有甲 C．只有乙 D．甲、乙都不是
5．一矩形线圈ABCD在匀强磁场中绕其中心轴OO′匀速转动时，就会在线圈中形成交变电流。下列说法错误的是（ ）
A．线圈经过甲图位置时，穿过线圈的磁通量最大，产生的电流也最大
B．线圈经过乙图位置时，穿过线圈的磁通量为零，产生的电流最大，电流的方向为图中箭头指向
C．线圈经过丙图位置时，穿过线圈的磁通量最大，产生的电流最小
D．线圈从丙图位置转到丁图位置的过程中，穿过线圈的磁通量减小，产生的电流在增大
6．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
7．如图所示，边长为L的正方形线框在磁感应强度大小为B0的匀强磁场中，以周期T绕OO′轴匀速转动，从图示位置开始计时，下列说法正确的是（ ）
A．图示位置与中性面垂直 B．回路中产生稳恒直流电
C．时，电流方向将发生改变 D．时刻穿过线框的磁通量为0
8．一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所示，则下列说法中正确的是（ ）
A．t1时刻线圈平面感应电动势达最大 B．t2时刻线圈平面位于中性面
C．t3时刻线圈平面磁通量变化率为零 D．t2时刻线圈平面产生的感应电流改变向
9．如图所示，面积均为S的单匝线圈（A、C、D均绕其对称轴，B绕中心轴）在匀强磁场B中以角速度ω匀速转动，能产生正弦式交流电动势的是（ ）
A． B．
C． D．
10．一气体放电管，当其两电极间的电压超过V时，就放电而发光，在它发光的情况下逐渐降低电压，要降到500V时才熄灭。放电管两电极不分正负。现有一正弦交流电源，输出电压峰值为1000V，频率为50Hz，若用它给上述放电管供电，则在一小时内放电管实际发光的时间为（ ）
A．15分钟 B．25分钟 C．30分钟 D．45分钟
11．如图所示，是交流发电机的示意图，某时刻，线圈的AB边连在金属滑环K上，CD边连在滑环L上，导体做的两个电刷E、F分别压在两个滑环上，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路的连接。下列说法正确的是（ ）
A．图示位置磁通量为零
B．图示位置，电流表的示数为零
C．从图示位置开始，再过，电流方向将发生变化
D．用铝框做线圈骨架，电磁阻尼效果好
12．某交流发电机的线圈在匀强磁场中匀速转动时，磁通量Φ随时间t变化的规律如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．1s内线圈中电流方向改变50次
B．t=0时，线圈平面与中性面重合
C．t=0.01s时，磁通量变化率的绝对值为40πWb/s
D．t=0.015s时，线圈中的感应电流最大
13．如图所示，在匀强磁场中有一个矩形单匝线圈ABCD，AB边与磁场垂直，MN边始终与金属滑环K相连，PQ边始终与金属滑环L相连。金属滑环L、交流电流表A、定值电阻R、金属滑环K通过导线串联。现使矩形线圈以恒定角速度绕过BC、AD中点的轴从与磁感线平行的位置开始旋转，下列说法中正确的是（ ）
A．线圈位于图中所示的位置时，穿过线圈的磁通量为0，磁通量的变化率也为0
B．线圈位于图中所示的位置时，穿过线圈的磁通量为0，但磁通量的变化率最大
C．线圈从图中所示的位置转过90°时，穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率也最大
D．线圈从图中所示的位置转过90°时，流经定值电阻R的电流最大
14．在匀强磁场中，一个100匝的闭合矩形金属线圈，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按图示正弦规律变化。设线圈总电阻为2Ω，则（ ）
A．t＝0时，线圈平面垂直于磁感线
B．t＝1s时，线圈中的电流改变方向
C．t＝1.5s时，线圈中磁通量的变化率最大
D．t＝2s时，线圈中的感应电流最大
15．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
二、填空题
16．中性面
（1）中性面：与磁感线_________的平面。
（2）当线圈平面位于中性面时，线圈中的磁通量_________，线圈中的电流为_________。
17．我们的家庭用电是__________电（填“交流”或“直流”）。
18．一矩形线圈在匀强磁场中以角速度匀速转动，产生的交变电动势的图像如图所示。当时，线圈平面与磁感线___________，当时，e为___________V。
19．已知交变电流的瞬时值的表达式是i＝5sin50πt(A)，从t=0到第一次出现最大值的时间是______
三、解答题
20．如图所示，矩形线圈的匝数为N=100匝，ab边长为0.4m，bc边长为0.2m．整个线圈的电阻R=1欧，在B=1T的匀强磁场中，以短边中点的连线为轴逆时针转动，=50rad/s．求：
（1）线圈从图示位置转动90度过程中的平均电动势．
（2）线圈转过90度时的瞬间电动势．
21．矩形裸导线框长边的长度为2l，短边的长度为l，在两个短边上均接有阻值为R的电阻，其余部分电阻均不计。导线框的位置如图所示，线框内的磁场方向及分布情况如图，大小为。一电阻为R的光滑导体棒AB与短边平行且与长边始终接触良好。起初导体棒位于处，从时刻起，导体棒AB在沿x方向的外力F的作用下做速度为v的匀速运动。导体棒AB从运动到的过程中，试求：
(1)某一时刻t导体棒产生的电动势；
(2)某一时刻t导体棒所受的外力F；
(3)整个回路产生的热量。
22．如图所示为一个小型交流发电机的原理图，其矩形线框的面积为S，共有N匝，线框的总电阻为r，线框处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，线框在转动时可以通过滑环K和电刷L保持与外电路电阻R的连接，在外力作用下线框以恒定的角速度绕垂直于磁场的线框平面内的对称轴匀速转动（不计转动轴及滑环与电刷的摩擦），推导发电机线框产生感应电动势最大值的表达式。
23．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=10Ω，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R=90Ω，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；
(3)电路中交流电压表的示数；
(4)从图示位置转过90°，通过线圈的电量 整个回路的焦耳热
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【详解】
A．白炽灯是利用电流的热效应工作的，与磁现象无关，A正确；
B．电动机是利用电流在磁场中受到的安培力工作的，与题意不符，B错误；
C．指南针是小磁针在地磁场的作用下偏转而进行指明方向的，与题意不符，C错误；
D．交流发电机是利用电磁感应现象工作的，与题意不符，D错误。
故选A。
2．B
【详解】
A．电扇的主要元件是电动机，电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动工作的。故A错误；
B．电熨斗是利用电流的热效应工作的。故B正确；
C．发电机是利用电磁感应现象工作的。故C错误；
D．电磁起重机主要工作部件是电磁继电器，电磁继电器的内部主要有一个电磁铁构成，故是利用电流的磁效应的原理。故D错误。
故选B。
3．B
【详解】
AB．当线圈平面处于中性面时，穿过线圈平面的磁通量最大，感应电动势为零，故A错误，B正确；
C．当线圈平面与磁感线平行瞬间，穿过线圈平面的磁通量为零，感应电动势最大，故C错误；
D．线圈转动一周，感应电流的方向改变两次，故D错误。
故选B。
4．B
【详解】
电流方向随时间变化的电流为交变电流，故由题图可知，甲是交流电，乙不是交流电。
故选B。
5．A
【详解】
A．线圈经过甲图位置(中性面)时，穿过线圈的磁通量最大，产生的电流为零。故A错误，与题意相符；
B．线圈经过乙图位置(与中性面垂直)时，穿过线圈的磁通量为零，产生的电流最大，根据楞次定律可知电流的方向为图中箭头指向。故B正确，与题意不符；
C．线圈经过丙图位置(中性面)时，穿过线圈的磁通量最大，产生的电流最小为零。故C正确，与题意不符；
D．线圈从丙图位置(中性面)转到丁图位置(与中性面垂直)的过程中，根据法拉第电磁感应定律可知，穿过线圈的磁通量减小，产生的电流在增大。故D正确，与题意不符。
故选A。
6．D
【详解】
AB．图示时刻穿过线圈磁通量为零，感应电动势为最大，AB错误；
C．线圈从图示时刻转过90°时，线圈平面与磁场垂直，线圈的竖直边切割磁感线的有效速度最小，感应电动势为零，由
可知，磁通量变化最慢，C错误；
D．线圈在图示时刻，线圈的竖直边切割磁感线的有效速度最大，感应电动势最大，磁通量变化最快，D正确。
故选D。
7．D
【详解】
A．题中图示的位置穿过线框的磁通量最大，为中性面，选项A错误；
B．回路中将产生正弦式交变电流，选项B错误；
CD．t=时，穿过线框的磁通量为零，感应电流最大，电流方向不发生改变，选项C错误、D正确。
故选D。
8．C
【详解】
A．由图可知，t1时刻磁通量最大，此时感应电动势为0，故A错误；
B．由图可知，t2时刻磁通量为0，此时线圈平面与磁感线平行，即与中性面垂直，故B错误；
C．图象斜率表示磁通量变化率，由图可知，t3时刻线圈平面磁通量变化率为零，故C正确；
D．由图可知，t2时刻磁通量为0，此时线圈平面与磁感线平行，此时感应电动势最大，此时电流方向不变，故D错误。
故选C。
9．A
【详解】
由题意可知，只有A图在切割磁感线，导致磁通量在变化，从而产生正弦交变电动势e=BSωsinωt，而BCD图均没有导致磁通量变化，故A正确，BCD错误；
故选A。
10．C
【详解】
ABCD. 根据题意该交流电的表达式为
在前半个周期内，当 时开始发光， 时停止发光，发光时间为
整个周期发光时间为
故一个小时内的发光时间为
故C正确ABD错误。
故选C。
11．D
【详解】
A．图示位置是中性面，磁通量最大，故A错误；
B．图示位置，磁通量为最大，磁通量变化率最小，电流表读的是有效值，电流表的示数不为零，故B错误；
C．从图示位置开始，再过，电流方向将发生变化，故C错误；
D．铝框的电阻小，涡流强，所以用铝框做线圈骨架，电磁阻尼效果好，故D正确。
故选D。
12．C
【详解】
A．交变电流的周期为0.02s，频率为50Hz，每个周期电流方向变化两次，1s内线圈中电流方向改变100次，A错误；
B．t=0时，磁通量等于零，线圈平面与磁感线平行，与中性面垂直，B错误；
C．根据法拉第电磁感应定律
又因为
解得
C正确；
D．t=0.015s时，磁通量最大，线圈与磁感线垂直，线圈中的感应电流等于零，D错误。
故选C。
13．B
【详解】
AB．线圈位于图中所示的位置时，穿过线圈的磁通量为0，线圈中感应电动势最大，即磁通量的变化率最大，A错误，B正确；
CD．线圈从图中所示的位置转过90°时，穿过线圈的磁通量最大，但磁通量的变化率为0，此时流经定值电阻R的电流也为0，CD错误。
故选B。
14．D
【详解】
A．根据图像可知，在时穿过线圈平面的磁通量为零，所以线圈平面平行于磁感线，选项A错误；
B．图像的斜率为，即表示磁通量的变化率，在之间，“斜率方向“不变，表示的感应电动势方向不变，则电流方向不变，选项B错误；
C．图像的斜率为，t＝1.5s时，斜率为零，则线圈中磁通量的变化率为零，选项C错误；
D．根据法拉第电磁感应定律可得
所以在时，斜率为最大，则感应电动势为最大，感应电流最大，选项D正确。
故选D。
15．C
【详解】
感应电动势的方向即感应电流的方向。当线圈在匀强磁场中转动产生交变电流时，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，线圈转动一周，线圈平面两次经过中性面，感应电流和感应电动势方向都要改变两次。
故选C 。
16． 垂直 最大 零
略
17．交流
【详解】
我们的家庭用电是交流电。
18． 垂直 0
【详解】
[1]由图像知时，，线圈位于中性面位置，线圈平面和磁感线垂直；
[2]当时，，
19．0.01s
【详解】
交变电流瞬时表达式i=5sin50πt（A），角频率为，则周期为
由于是正弦式交变电流，从线圈经过中性面开始计时的，在时刻第一次出现电流峰值，则从t=0到第一次出现最大值的时间是0.01s．
20．(1) (2)400V
【详解】
（1）由法拉第电磁感应定律得：
（2）线圈转过90度时的瞬间电动势，则有 ．
21．(1)；(2)；(3)
【详解】
(1)在t时刻AB棒的横坐标
感应电动势
(2)回路总电阻
回路感应电流
棒匀速运动时有
解得
(3)由(1)中感应电动势的表达式可知，导体棒AB在切割磁感线的过程中产生半个周期的正弦交流电，感应电动势的有效值
整个回路产生的电热
通电时间
解得
22．见解析
【详解】
线框平面与磁场方向平行时产生的感应电动势最大，ab边切割磁感线时产生的感应电动势与cd边产生的感应电动势串联，即
所以
其中得
同理
所以
23．(1)200V；（2）1A，电流方向abcda；（3）V；（4）3.14J；
【详解】
（1）由图线可知
，
因为
所以
（2）因为
所以
电流方向为abcda
（3）电动势的有效值
由闭合电路的欧姆定律，电路中电流的有效值为
交流电压表的示数为
(4)根据公式
根据焦耳定律可得
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．下列事物与磁现象无关的是（ ）
A．白炽灯 B．电动机
C．指南针 D．交流发电机
2．电磁感应现象的发现，标志着人类从蒸汽机时代步入了电气化时代，下列设备利用电流热效应原理的是（ ）
A．电风扇
B．电熨斗
C．发电机
D．电磁起重机
3．矩形线圈绕垂直于匀强磁场的对称轴作匀速转动时，则（ ）
A．当线圈平面处于中性面时，穿过线圈平面的磁通量最大，感应电动势最大
B．当线圈平面处于中性面时，穿过线圈平面的磁通量最大,感应电动势为零
C．当线圈平面与磁感线平行瞬间，穿过线圈平面的磁通量为零，感应电动势为零
D．线圈转动一周，感应电流的方向改变一次
4．甲、乙两电路中电流随时间的变化关系分别如图甲、乙所示，则属于交流电的是（ ）
A．甲、乙都是 B．只有甲 C．只有乙 D．甲、乙都不是
5．一矩形线圈ABCD在匀强磁场中绕其中心轴OO′匀速转动时，就会在线圈中形成交变电流。下列说法错误的是（ ）
A．线圈经过甲图位置时，穿过线圈的磁通量最大，产生的电流也最大
B．线圈经过乙图位置时，穿过线圈的磁通量为零，产生的电流最大，电流的方向为图中箭头指向
C．线圈经过丙图位置时，穿过线圈的磁通量最大，产生的电流最小
D．线圈从丙图位置转到丁图位置的过程中，穿过线圈的磁通量减小，产生的电流在增大
6．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
7．如图所示，边长为L的正方形线框在磁感应强度大小为B0的匀强磁场中，以周期T绕OO′轴匀速转动，从图示位置开始计时，下列说法正确的是（ ）
A．图示位置与中性面垂直 B．回路中产生稳恒直流电
C．时，电流方向将发生改变 D．时刻穿过线框的磁通量为0
8．一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所示，则下列说法中正确的是（ ）
A．t1时刻线圈平面感应电动势达最大 B．t2时刻线圈平面位于中性面
C．t3时刻线圈平面磁通量变化率为零 D．t2时刻线圈平面产生的感应电流改变向
9．如图所示，面积均为S的单匝线圈（A、C、D均绕其对称轴，B绕中心轴）在匀强磁场B中以角速度ω匀速转动，能产生正弦式交流电动势的是（ ）
A． B．
C． D．
10．一气体放电管，当其两电极间的电压超过V时，就放电而发光，在它发光的情况下逐渐降低电压，要降到500V时才熄灭。放电管两电极不分正负。现有一正弦交流电源，输出电压峰值为1000V，频率为50Hz，若用它给上述放电管供电，则在一小时内放电管实际发光的时间为（ ）
A．15分钟 B．25分钟 C．30分钟 D．45分钟
11．如图所示，是交流发电机的示意图，某时刻，线圈的AB边连在金属滑环K上，CD边连在滑环L上，导体做的两个电刷E、F分别压在两个滑环上，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路的连接。下列说法正确的是（ ）
A．图示位置磁通量为零
B．图示位置，电流表的示数为零
C．从图示位置开始，再过，电流方向将发生变化
D．用铝框做线圈骨架，电磁阻尼效果好
12．某交流发电机的线圈在匀强磁场中匀速转动时，磁通量Φ随时间t变化的规律如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．1s内线圈中电流方向改变50次
B．t=0时，线圈平面与中性面重合
C．t=0.01s时，磁通量变化率的绝对值为40πWb/s
D．t=0.015s时，线圈中的感应电流最大
13．如图所示，在匀强磁场中有一个矩形单匝线圈ABCD，AB边与磁场垂直，MN边始终与金属滑环K相连，PQ边始终与金属滑环L相连。金属滑环L、交流电流表A、定值电阻R、金属滑环K通过导线串联。现使矩形线圈以恒定角速度绕过BC、AD中点的轴从与磁感线平行的位置开始旋转，下列说法中正确的是（ ）
A．线圈位于图中所示的位置时，穿过线圈的磁通量为0，磁通量的变化率也为0
B．线圈位于图中所示的位置时，穿过线圈的磁通量为0，但磁通量的变化率最大
C．线圈从图中所示的位置转过90°时，穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率也最大
D．线圈从图中所示的位置转过90°时，流经定值电阻R的电流最大
14．在匀强磁场中，一个100匝的闭合矩形金属线圈，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按图示正弦规律变化。设线圈总电阻为2Ω，则（ ）
A．t＝0时，线圈平面垂直于磁感线
B．t＝1s时，线圈中的电流改变方向
C．t＝1.5s时，线圈中磁通量的变化率最大
D．t＝2s时，线圈中的感应电流最大
15．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
二、填空题
16．中性面
（1）中性面：与磁感线_________的平面。
（2）当线圈平面位于中性面时，线圈中的磁通量_________，线圈中的电流为_________。
17．我们的家庭用电是__________电（填“交流”或“直流”）。
18．一矩形线圈在匀强磁场中以角速度匀速转动，产生的交变电动势的图像如图所示。当时，线圈平面与磁感线___________，当时，e为___________V。
19．已知交变电流的瞬时值的表达式是i＝5sin50πt(A)，从t=0到第一次出现最大值的时间是______
三、解答题
20．如图所示，矩形线圈的匝数为N=100匝，ab边长为0.4m，bc边长为0.2m．整个线圈的电阻R=1欧，在B=1T的匀强磁场中，以短边中点的连线为轴逆时针转动，=50rad/s．求：
（1）线圈从图示位置转动90度过程中的平均电动势．
（2）线圈转过90度时的瞬间电动势．
21．矩形裸导线框长边的长度为2l，短边的长度为l，在两个短边上均接有阻值为R的电阻，其余部分电阻均不计。导线框的位置如图所示，线框内的磁场方向及分布情况如图，大小为。一电阻为R的光滑导体棒AB与短边平行且与长边始终接触良好。起初导体棒位于处，从时刻起，导体棒AB在沿x方向的外力F的作用下做速度为v的匀速运动。导体棒AB从运动到的过程中，试求：
(1)某一时刻t导体棒产生的电动势；
(2)某一时刻t导体棒所受的外力F；
(3)整个回路产生的热量。
22．如图所示为一个小型交流发电机的原理图，其矩形线框的面积为S，共有N匝，线框的总电阻为r，线框处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，线框在转动时可以通过滑环K和电刷L保持与外电路电阻R的连接，在外力作用下线框以恒定的角速度绕垂直于磁场的线框平面内的对称轴匀速转动（不计转动轴及滑环与电刷的摩擦），推导发电机线框产生感应电动势最大值的表达式。
23．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=10Ω，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R=90Ω，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；
(3)电路中交流电压表的示数；
(4)从图示位置转过90°，通过线圈的电量 整个回路的焦耳热
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【详解】
A．白炽灯是利用电流的热效应工作的，与磁现象无关，A正确；
B．电动机是利用电流在磁场中受到的安培力工作的，与题意不符，B错误；
C．指南针是小磁针在地磁场的作用下偏转而进行指明方向的，与题意不符，C错误；
D．交流发电机是利用电磁感应现象工作的，与题意不符，D错误。
故选A。
2．B
【详解】
A．电扇的主要元件是电动机，电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动工作的。故A错误；
B．电熨斗是利用电流的热效应工作的。故B正确；
C．发电机是利用电磁感应现象工作的。故C错误；
D．电磁起重机主要工作部件是电磁继电器，电磁继电器的内部主要有一个电磁铁构成，故是利用电流的磁效应的原理。故D错误。
故选B。
3．B
【详解】
AB．当线圈平面处于中性面时，穿过线圈平面的磁通量最大，感应电动势为零，故A错误，B正确；
C．当线圈平面与磁感线平行瞬间，穿过线圈平面的磁通量为零，感应电动势最大，故C错误；
D．线圈转动一周，感应电流的方向改变两次，故D错误。
故选B。
4．B
【详解】
电流方向随时间变化的电流为交变电流，故由题图可知，甲是交流电，乙不是交流电。
故选B。
5．A
【详解】
A．线圈经过甲图位置(中性面)时，穿过线圈的磁通量最大，产生的电流为零。故A错误，与题意相符；
B．线圈经过乙图位置(与中性面垂直)时，穿过线圈的磁通量为零，产生的电流最大，根据楞次定律可知电流的方向为图中箭头指向。故B正确，与题意不符；
C．线圈经过丙图位置(中性面)时，穿过线圈的磁通量最大，产生的电流最小为零。故C正确，与题意不符；
D．线圈从丙图位置(中性面)转到丁图位置(与中性面垂直)的过程中，根据法拉第电磁感应定律可知，穿过线圈的磁通量减小，产生的电流在增大。故D正确，与题意不符。
故选A。
6．D
【详解】
AB．图示时刻穿过线圈磁通量为零，感应电动势为最大，AB错误；
C．线圈从图示时刻转过90°时，线圈平面与磁场垂直，线圈的竖直边切割磁感线的有效速度最小，感应电动势为零，由
可知，磁通量变化最慢，C错误；
D．线圈在图示时刻，线圈的竖直边切割磁感线的有效速度最大，感应电动势最大，磁通量变化最快，D正确。
故选D。
7．D
【详解】
A．题中图示的位置穿过线框的磁通量最大，为中性面，选项A错误；
B．回路中将产生正弦式交变电流，选项B错误；
CD．t=时，穿过线框的磁通量为零，感应电流最大，电流方向不发生改变，选项C错误、D正确。
故选D。
8．C
【详解】
A．由图可知，t1时刻磁通量最大，此时感应电动势为0，故A错误；
B．由图可知，t2时刻磁通量为0，此时线圈平面与磁感线平行，即与中性面垂直，故B错误；
C．图象斜率表示磁通量变化率，由图可知，t3时刻线圈平面磁通量变化率为零，故C正确；
D．由图可知，t2时刻磁通量为0，此时线圈平面与磁感线平行，此时感应电动势最大，此时电流方向不变，故D错误。
故选C。
9．A
【详解】
由题意可知，只有A图在切割磁感线，导致磁通量在变化，从而产生正弦交变电动势e=BSωsinωt，而BCD图均没有导致磁通量变化，故A正确，BCD错误；
故选A。
10．C
【详解】
ABCD. 根据题意该交流电的表达式为
在前半个周期内，当 时开始发光， 时停止发光，发光时间为
整个周期发光时间为
故一个小时内的发光时间为
故C正确ABD错误。
故选C。
11．D
【详解】
A．图示位置是中性面，磁通量最大，故A错误；
B．图示位置，磁通量为最大，磁通量变化率最小，电流表读的是有效值，电流表的示数不为零，故B错误；
C．从图示位置开始，再过，电流方向将发生变化，故C错误；
D．铝框的电阻小，涡流强，所以用铝框做线圈骨架，电磁阻尼效果好，故D正确。
故选D。
12．C
【详解】
A．交变电流的周期为0.02s，频率为50Hz，每个周期电流方向变化两次，1s内线圈中电流方向改变100次，A错误；
B．t=0时，磁通量等于零，线圈平面与磁感线平行，与中性面垂直，B错误；
C．根据法拉第电磁感应定律
又因为
解得
C正确；
D．t=0.015s时，磁通量最大，线圈与磁感线垂直，线圈中的感应电流等于零，D错误。
故选C。
13．B
【详解】
AB．线圈位于图中所示的位置时，穿过线圈的磁通量为0，线圈中感应电动势最大，即磁通量的变化率最大，A错误，B正确；
CD．线圈从图中所示的位置转过90°时，穿过线圈的磁通量最大，但磁通量的变化率为0，此时流经定值电阻R的电流也为0，CD错误。
故选B。
14．D
【详解】
A．根据图像可知，在时穿过线圈平面的磁通量为零，所以线圈平面平行于磁感线，选项A错误；
B．图像的斜率为，即表示磁通量的变化率，在之间，“斜率方向“不变，表示的感应电动势方向不变，则电流方向不变，选项B错误；
C．图像的斜率为，t＝1.5s时，斜率为零，则线圈中磁通量的变化率为零，选项C错误；
D．根据法拉第电磁感应定律可得
所以在时，斜率为最大，则感应电动势为最大，感应电流最大，选项D正确。
故选D。
15．C
【详解】
感应电动势的方向即感应电流的方向。当线圈在匀强磁场中转动产生交变电流时，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，线圈转动一周，线圈平面两次经过中性面，感应电流和感应电动势方向都要改变两次。
故选C 。
16． 垂直 最大 零
略
17．交流
【详解】
我们的家庭用电是交流电。
18． 垂直 0
【详解】
[1]由图像知时，，线圈位于中性面位置，线圈平面和磁感线垂直；
[2]当时，，
19．0.01s
【详解】
交变电流瞬时表达式i=5sin50πt（A），角频率为，则周期为
由于是正弦式交变电流，从线圈经过中性面开始计时的，在时刻第一次出现电流峰值，则从t=0到第一次出现最大值的时间是0.01s．
20．(1) (2)400V
【详解】
（1）由法拉第电磁感应定律得：
（2）线圈转过90度时的瞬间电动势，则有 ．
21．(1)；(2)；(3)
【详解】
(1)在t时刻AB棒的横坐标
感应电动势
(2)回路总电阻
回路感应电流
棒匀速运动时有
解得
(3)由(1)中感应电动势的表达式可知，导体棒AB在切割磁感线的过程中产生半个周期的正弦交流电，感应电动势的有效值
整个回路产生的电热
通电时间
解得
22．见解析
【详解】
线框平面与磁场方向平行时产生的感应电动势最大，ab边切割磁感线时产生的感应电动势与cd边产生的感应电动势串联，即
所以
其中得
同理
所以
23．(1)200V；（2）1A，电流方向abcda；（3）V；（4）3.14J；
【详解】
（1）由图线可知
，
因为
所以
（2）因为
所以
电流方向为abcda
（3）电动势的有效值
由闭合电路的欧姆定律，电路中电流的有效值为
交流电压表的示数为
(4)根据公式
根据焦耳定律可得
答案第1页，共2页
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