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 | 1.6MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-20 06:45:32 | ||
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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．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．线圈中磁通量最大时，感应电动势为零
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不改变
D．线圈通过中性面时，磁通量为零
2．下列i-t图像中表示交变电流的是（ ）
A． B．
C． D．
3．一气体放电管，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
4．一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象如图所示，则下列说法中正确的是( )
A．t＝0时刻线圈平面与中性面垂直
B．t＝0.01 s时刻Φ的变化率达最大
C．t＝0.02 s时刻感应电动势达到最大
D．t＝0.03 s时刻感应电动势为零
5．如图所示，下列图中从图示位置开始计时，面积为的单匝线圈均绕其对称轴或中心轴在磁感应强度为的匀强磁场中以角速度匀速转动，能产生正弦交变电动势的是（ ）
A． B．
C． D．
6．如图所示的的几种电流随时间变化的图线中，不属于交变电流的是（ ）
A． B．
C． D．
7．对于如图所示的电流i随时间t作周期性变化的图象，下列说法中正确的是（ ）
A．电流大小变化，方向不变，是直流电
B．电流大小、方向都变化，是交流电
C．电流最大值为0.2A，周期为0.02s
D．电流大小变化，方向不变，不是直流电，是交流电
8．利用半导体二极管的单向导电性，可以对交变电流进行整流将交变电流变为直流，一种简单的整流电路如图甲所示，ab为交变电流信号输入端，D为半导体二极管，R为定值电阻。信号输入后，电阻R两端输出的电压信号如图乙所示，则关于该输出信号，下列说法正确的是（ ）
A．频率为100Hz.
B．电压有效值为50V
C．一个标有“90V，30μF”的电容器并联在电阻R两端，可以正常工作
D．若电阻R=100Ω，则1min内R产生的热量为2.5×104J
9．如图甲所示，Ⅰ、Ⅱ两个并排放置的共轴线圈，Ⅰ中通有如图乙所示的交变电流，下列判断错误的是（ ）
A．在t1到t2时间内，Ⅰ、Ⅱ相吸 B．在t2到t3时间内，Ⅰ、Ⅱ相斥
C．t1时刻两线圈间作用力为零 D．t2时刻两线圈间吸引力最大
10．如图所示，一个矩形线圈abcd 绕位于线圈平面内且垂直于匀强磁场的固定轴OO′匀速转动，OO′为bc 和 ad 边的中垂线。当线圈平面转到与磁感应强度B的方向平行时，下列说法中正确的是（ ）
A．穿过线圈的磁通量最大
B．线框中产生的感应电动势最小
C．线框中产生的感应电流最小
D．线框中的电流方向不发生改变
11．如图为电动机模型图，左侧为N极，右侧为S极。电动机线框通过换向器连入电路中，线框abcd的面积为S，匝数为n，匀强磁场磁感应强度为B，线框平面与磁场平行。若此时闭合开关，则下列说法正确的是（ ）
A．从正前方看去，该线框将会逆时针转动
B．若同时调转电极和磁极方向，则线圈的转动方向改变
C．转动过程中线圈中电流方向变化，流过R的电流方向不变
D．线框转过时，穿过线框平面的磁通量最大，且为nBS
12．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．
13．关于物理概念的定义所体现的思想方法，下列叙述正确的是（ ）
A．交变电流的有效值体现了等效思想
B．平均速度的概念体现了极限思想
C．电阻的概念体现了控制变量思想
D．重心的概念体现了理想模型思想
14．下列四幅图像表示的电流中不是交变电流的一项是（ ）
A． B．
C． D．
15．线圈在匀强磁场中转动时产生交变电流，下列说法正确的是（ ）
A．线圈每转动一周，感应电流的方向就改变一次
B．线圈每转动一周，感应电动势出现两次最大值
C．线圈平面每经过中性面时，穿过线圈的磁通量变化最快
D．线圈平面每经过中性面时，穿过线圈的磁通量达到最小值
二、填空题
16．我们的家庭用电是__________电（填“交流”或“直流”）。
17．直流：_________不随时间变化的电流称为直流。
18．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_________。
19．如图所示，100匝的线框abcd在图示磁场（匀强磁场）中匀速转动，角速度为ω，其电动势的瞬时值为e=100cos100πtV，那么感应电动势的最大值为________，当从图示位置转过60°角时线圈中的感应电动势为________，此时穿过线圈的磁通量的变化率为________．
三、解答题
20．某兴趣小组设计了一种发电装置，如图所示。在磁极和圆柱状铁芯之间形成的两磁场区域的圆心角均为，磁场均沿铁芯半径方向。匝数为N的矩形线圈abcd的边长、。线圈以角速度绕中心轴匀速转动，在时刻bc和ad边同时进入磁场，在磁场中，两条边所经过处的磁感应强度大小均为B、方向始终与两边的运动方向垂直。线圈的总电阻为r，外接电阻为R。
(1)求出感应电动势的最大值。
(2)若产生的交变电流的周期为T，最大值为，画出感应电动势随时间变化的图像。
(3)求线圈切割磁感线时，bc边所受安培力的大小F。
(4)计算外接电阻上电流的有效值I。
21．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．
22．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
23．在如图甲所示区域(图中直角坐标系Oxy的一、三象限)内有匀强磁场，磁感应强度方向垂直于纸面向里，大小为B，半径为l，圆心角为60°的扇形导线框OPQ以角速度ω绕O点在纸面内沿逆时针方向匀速转动，导线框回路电阻为R.
(1)求线框中感应电流的最大值I0和交变感应电流的频率f；
(2)在图乙中画出线框在一周的时间内感应电流I随时间t变化的图象(规定与图中线框的位置相应的时刻为t=0)
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【详解】
AD. 线圈通过中性面时，线圈中磁通量最大时，感应电动势为零，故A正确，D错误；
BC. 线圈平面每经过中性面一次，感应电流和感应电动势的方向就改变一次，故BC错误。
故选A。
2．B
【详解】
根据交流电的定义可知，方向随时间做周期性变化的电流为交变电流。
故选B。
3．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。
4．B
【详解】
A．t＝0时刻磁通量最大，此时线圈平面在中性面，选项A错误；
B．t＝0.01 s时刻，磁通量为零，此时磁通量的变化率达最大，选项B正确；
C．t＝0.02 s时刻，磁通量最大，但是磁通量的变化率为零，感应电动势为零，选项C错误；
D．t＝0.03 s时刻，磁通量为零，此时磁通量的变化率达最大，感应电动势最大，选项D错误。
故选B。
5．B
【详解】
AD．由图中可知，线圈转动时磁通量始终等于零，线圈不会产生感应电动势，AD错误；
B．由图中可知，线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴从中性面开始匀速转动，产生了正弦式的交变电动势为
B正确；
C．由图中可知，线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴从垂直于中性面位置开始匀速转动，产生了正弦式的交变电动势为
C错误。
故选B。
6．C
【详解】
直流电是指电流的方向不发生变化的电流，其大小可以变化，交流电是指电流的方向发生变化的电流，但是它的电流的大小可以不变，故ABD属于交流电，C属于直流电。
本题选不属于交变电流的，故选C。
7．A
【详解】
由图象可知：电流的大小变化，方向始终为正，不发生变化变，所以是直流电，电流最大值为0.2A，周期为0.01s，所以A正确，BCD错误。
故选A。
8．B
【详解】
A．由图乙可知，该电压的周期T=0.02s，故频率为
50Hz
故A错误；
B．由电流的热效应知，一个周期内电阻产生的热量
其中的
故电压有效值为U有=50V，故B正确；
C．电容器两端的瞬时电压不应超过标称电压90V，而R两端电压的瞬时值最大为100V，故电容不能正常工作，故C错误；
D．电阻R产生的热量应使用电压的有效值进行计算，故1min内产生的热量为
故D错误。
故选B。
9．D
【详解】
AB．t1到t2时间内，Ⅰ中电流减小，Ⅰ中的磁场穿过Ⅱ并且减小，由楞次定律知Ⅱ中产生与Ⅰ同向的磁场，故Ⅰ、Ⅱ相吸，同理可知，在t2到t3时间内，Ⅰ、Ⅱ相斥，AB正确，不符合题意；
C．t1时刻Ⅰ中电流最大，但变化率为零，Ⅱ中无感应电流，故两线圈的作用力为零，C正确，不符合题意；
D．t2时刻Ⅰ中电流为零，但此时电流的变化率最大，Ⅱ中的感应电流最大。但相互作用力为零，D错误，符合题意。
故选D。
10．D
【详解】
线圈平面转到与磁感应强度B的方向平行时，穿过线圈的磁通量为零，磁通量的变化率最大，感应电动势最大，线框中产生的感应电流最大，线框的ab边和dc边切割磁感线的方向不变，则线框中的电流方向不发生改变，故选选项D正确，ABC错误。
故选D。
11．C
【详解】
A．根据电源正负极可知，从上往下看，电流为逆时针电流，根据左手安培定则可知，ab导体棒受力向上，cd导体棒受力向下，所以从正面看线框会顺时针转动，A错误。
B．同时调转电极和磁极方向，相当于同时改变磁场和电流方向，根据左手安培定则可知，线框受力方向不变，所以转动方向不会发生改变，B错误。
C．下面的电路为直流电流，电流的方向不发生改变，C正确。
D．根据磁通量的公式
可知，在计算磁通量的时候，不应该出现匝数，所以D错误。
故选C。
12．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。
13．A
【详解】
A．交变电流的有效值体现了等效思想，故A正确；
B．平均速度体现了等效替代的思想，故B错；
C．电阻的定义式为比值法，故C错误；
D．重心的概念体现了等效替代思想，故D错误。
故选A。
14．C
【详解】
由图像可知，电流方向不变而大小做周期性变化，属于直流电，因此ABD属于交变电流，C不属于交变电流，故ABD错误，C正确。
故选C。
15．B
【详解】
A．线圈平面每经过中性面一次，感应电流方向改变一次，线圈转动一周的过程中两次经过中性面，故电流方向改变两次，A错误；
B．当线圈平面与磁感线平行时，线圈中的磁通量最小，但此时导线切割磁感线的速度最大，线圈中的感应电动势最大，线圈转动一周的过程中两次线圈平面与磁感线平行时，感应电动势出现两次最大值，B正确；
C．当线圈与磁感线垂直时，经过中性面，此时穿过线圈的磁通量最大，由于没有任何一边切割磁感线，线圈中没有感应电动势产生，穿过线圈的磁通量变化最慢，CD错误。
故选B。
16．交流
【详解】
我们的家庭用电是交流电。
17．方向
略
18． 垂直 最大 零
略
19． 100V 50V 0.5Wb/s
根据感应电动势的瞬时值表达式分与法拉第电磁感应定律析答题．
【详解】
由可知，感应电动势的最大值为100V，当从图示位置转过60°角时，，线圈中的感应电动势为50V，由
可知，此时穿过线圈的磁通量的变化率为：
【点睛】
本题考查了求感应电动势最大值、瞬时值、磁通量变化率问题，记住并灵活应用交变电流的瞬时值表达式即可正确解题．
20．(1)；(2)；(3)；(4)
【详解】
(1)bc、ad边的运动速度，感应电动势的最大值为
(2)感应电动势随时间变化的图像如图所示。
(3)电流，bc边所受安培力，解得：
(4)一个周期内，电阻R中有电流的时间，R上消耗的电能，根据有效值的定义得：，联立解得：
21．(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 ．
22．(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
23．（1）， （2）
【详解】
（1）在从图1中位置开始t=0转过60°的过程中，经△t，转角△θ=ω△t，回路的磁通增量为
△Φ＝△θ l2B
由法拉第电磁感应定律，感应电动势为：
ε＝
因匀速转动，这就是最大的感应电动势．由欧姆定律可求得：
I0＝ωBl2
前半圈和后半圈I（t）相同，故感应电流周期为：
T＝，
频率为：
．
故感应电流的最大值为
I0＝ωBl2，
频率为
．
（2）由题可知当线框开始转动过程中，有感应电流产生，全部进入时，无感应电流，故当线框全部进入磁场接着再旋转过程中无电流，然后出磁场时，又有感应电流产生．故图线如图所示：
【点睛】
本题考查了法拉第电磁感应定律的应用，注意公式和E=BLv的区别以及感应电流产生条件，并记住旋转切割产生感应电动势的公式E=BωL2．
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．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．线圈中磁通量最大时，感应电动势为零
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不改变
D．线圈通过中性面时，磁通量为零
2．下列i-t图像中表示交变电流的是（ ）
A． B．
C． D．
3．一气体放电管，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
4．一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象如图所示，则下列说法中正确的是( )
A．t＝0时刻线圈平面与中性面垂直
B．t＝0.01 s时刻Φ的变化率达最大
C．t＝0.02 s时刻感应电动势达到最大
D．t＝0.03 s时刻感应电动势为零
5．如图所示，下列图中从图示位置开始计时，面积为的单匝线圈均绕其对称轴或中心轴在磁感应强度为的匀强磁场中以角速度匀速转动，能产生正弦交变电动势的是（ ）
A． B．
C． D．
6．如图所示的的几种电流随时间变化的图线中，不属于交变电流的是（ ）
A． B．
C． D．
7．对于如图所示的电流i随时间t作周期性变化的图象，下列说法中正确的是（ ）
A．电流大小变化，方向不变，是直流电
B．电流大小、方向都变化，是交流电
C．电流最大值为0.2A，周期为0.02s
D．电流大小变化，方向不变，不是直流电，是交流电
8．利用半导体二极管的单向导电性，可以对交变电流进行整流将交变电流变为直流，一种简单的整流电路如图甲所示，ab为交变电流信号输入端，D为半导体二极管，R为定值电阻。信号输入后，电阻R两端输出的电压信号如图乙所示，则关于该输出信号，下列说法正确的是（ ）
A．频率为100Hz.
B．电压有效值为50V
C．一个标有“90V，30μF”的电容器并联在电阻R两端，可以正常工作
D．若电阻R=100Ω，则1min内R产生的热量为2.5×104J
9．如图甲所示，Ⅰ、Ⅱ两个并排放置的共轴线圈，Ⅰ中通有如图乙所示的交变电流，下列判断错误的是（ ）
A．在t1到t2时间内，Ⅰ、Ⅱ相吸 B．在t2到t3时间内，Ⅰ、Ⅱ相斥
C．t1时刻两线圈间作用力为零 D．t2时刻两线圈间吸引力最大
10．如图所示，一个矩形线圈abcd 绕位于线圈平面内且垂直于匀强磁场的固定轴OO′匀速转动，OO′为bc 和 ad 边的中垂线。当线圈平面转到与磁感应强度B的方向平行时，下列说法中正确的是（ ）
A．穿过线圈的磁通量最大
B．线框中产生的感应电动势最小
C．线框中产生的感应电流最小
D．线框中的电流方向不发生改变
11．如图为电动机模型图，左侧为N极，右侧为S极。电动机线框通过换向器连入电路中，线框abcd的面积为S，匝数为n，匀强磁场磁感应强度为B，线框平面与磁场平行。若此时闭合开关，则下列说法正确的是（ ）
A．从正前方看去，该线框将会逆时针转动
B．若同时调转电极和磁极方向，则线圈的转动方向改变
C．转动过程中线圈中电流方向变化，流过R的电流方向不变
D．线框转过时，穿过线框平面的磁通量最大，且为nBS
12．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．
13．关于物理概念的定义所体现的思想方法，下列叙述正确的是（ ）
A．交变电流的有效值体现了等效思想
B．平均速度的概念体现了极限思想
C．电阻的概念体现了控制变量思想
D．重心的概念体现了理想模型思想
14．下列四幅图像表示的电流中不是交变电流的一项是（ ）
A． B．
C． D．
15．线圈在匀强磁场中转动时产生交变电流，下列说法正确的是（ ）
A．线圈每转动一周，感应电流的方向就改变一次
B．线圈每转动一周，感应电动势出现两次最大值
C．线圈平面每经过中性面时，穿过线圈的磁通量变化最快
D．线圈平面每经过中性面时，穿过线圈的磁通量达到最小值
二、填空题
16．我们的家庭用电是__________电（填“交流”或“直流”）。
17．直流：_________不随时间变化的电流称为直流。
18．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_________。
19．如图所示，100匝的线框abcd在图示磁场（匀强磁场）中匀速转动，角速度为ω，其电动势的瞬时值为e=100cos100πtV，那么感应电动势的最大值为________，当从图示位置转过60°角时线圈中的感应电动势为________，此时穿过线圈的磁通量的变化率为________．
三、解答题
20．某兴趣小组设计了一种发电装置，如图所示。在磁极和圆柱状铁芯之间形成的两磁场区域的圆心角均为，磁场均沿铁芯半径方向。匝数为N的矩形线圈abcd的边长、。线圈以角速度绕中心轴匀速转动，在时刻bc和ad边同时进入磁场，在磁场中，两条边所经过处的磁感应强度大小均为B、方向始终与两边的运动方向垂直。线圈的总电阻为r，外接电阻为R。
(1)求出感应电动势的最大值。
(2)若产生的交变电流的周期为T，最大值为，画出感应电动势随时间变化的图像。
(3)求线圈切割磁感线时，bc边所受安培力的大小F。
(4)计算外接电阻上电流的有效值I。
21．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．
22．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
23．在如图甲所示区域(图中直角坐标系Oxy的一、三象限)内有匀强磁场，磁感应强度方向垂直于纸面向里，大小为B，半径为l，圆心角为60°的扇形导线框OPQ以角速度ω绕O点在纸面内沿逆时针方向匀速转动，导线框回路电阻为R.
(1)求线框中感应电流的最大值I0和交变感应电流的频率f；
(2)在图乙中画出线框在一周的时间内感应电流I随时间t变化的图象(规定与图中线框的位置相应的时刻为t=0)
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【详解】
AD. 线圈通过中性面时，线圈中磁通量最大时，感应电动势为零，故A正确，D错误；
BC. 线圈平面每经过中性面一次，感应电流和感应电动势的方向就改变一次，故BC错误。
故选A。
2．B
【详解】
根据交流电的定义可知，方向随时间做周期性变化的电流为交变电流。
故选B。
3．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。
4．B
【详解】
A．t＝0时刻磁通量最大，此时线圈平面在中性面，选项A错误；
B．t＝0.01 s时刻，磁通量为零，此时磁通量的变化率达最大，选项B正确；
C．t＝0.02 s时刻，磁通量最大，但是磁通量的变化率为零，感应电动势为零，选项C错误；
D．t＝0.03 s时刻，磁通量为零，此时磁通量的变化率达最大，感应电动势最大，选项D错误。
故选B。
5．B
【详解】
AD．由图中可知，线圈转动时磁通量始终等于零，线圈不会产生感应电动势，AD错误；
B．由图中可知，线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴从中性面开始匀速转动，产生了正弦式的交变电动势为
B正确；
C．由图中可知，线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴从垂直于中性面位置开始匀速转动，产生了正弦式的交变电动势为
C错误。
故选B。
6．C
【详解】
直流电是指电流的方向不发生变化的电流，其大小可以变化，交流电是指电流的方向发生变化的电流，但是它的电流的大小可以不变，故ABD属于交流电，C属于直流电。
本题选不属于交变电流的，故选C。
7．A
【详解】
由图象可知：电流的大小变化，方向始终为正，不发生变化变，所以是直流电，电流最大值为0.2A，周期为0.01s，所以A正确，BCD错误。
故选A。
8．B
【详解】
A．由图乙可知，该电压的周期T=0.02s，故频率为
50Hz
故A错误；
B．由电流的热效应知，一个周期内电阻产生的热量
其中的
故电压有效值为U有=50V，故B正确；
C．电容器两端的瞬时电压不应超过标称电压90V，而R两端电压的瞬时值最大为100V，故电容不能正常工作，故C错误；
D．电阻R产生的热量应使用电压的有效值进行计算，故1min内产生的热量为
故D错误。
故选B。
9．D
【详解】
AB．t1到t2时间内，Ⅰ中电流减小，Ⅰ中的磁场穿过Ⅱ并且减小，由楞次定律知Ⅱ中产生与Ⅰ同向的磁场，故Ⅰ、Ⅱ相吸，同理可知，在t2到t3时间内，Ⅰ、Ⅱ相斥，AB正确，不符合题意；
C．t1时刻Ⅰ中电流最大，但变化率为零，Ⅱ中无感应电流，故两线圈的作用力为零，C正确，不符合题意；
D．t2时刻Ⅰ中电流为零，但此时电流的变化率最大，Ⅱ中的感应电流最大。但相互作用力为零，D错误，符合题意。
故选D。
10．D
【详解】
线圈平面转到与磁感应强度B的方向平行时，穿过线圈的磁通量为零，磁通量的变化率最大，感应电动势最大，线框中产生的感应电流最大，线框的ab边和dc边切割磁感线的方向不变，则线框中的电流方向不发生改变，故选选项D正确，ABC错误。
故选D。
11．C
【详解】
A．根据电源正负极可知，从上往下看，电流为逆时针电流，根据左手安培定则可知，ab导体棒受力向上，cd导体棒受力向下，所以从正面看线框会顺时针转动，A错误。
B．同时调转电极和磁极方向，相当于同时改变磁场和电流方向，根据左手安培定则可知，线框受力方向不变，所以转动方向不会发生改变，B错误。
C．下面的电路为直流电流，电流的方向不发生改变，C正确。
D．根据磁通量的公式
可知，在计算磁通量的时候，不应该出现匝数，所以D错误。
故选C。
12．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。
13．A
【详解】
A．交变电流的有效值体现了等效思想，故A正确；
B．平均速度体现了等效替代的思想，故B错；
C．电阻的定义式为比值法，故C错误；
D．重心的概念体现了等效替代思想，故D错误。
故选A。
14．C
【详解】
由图像可知，电流方向不变而大小做周期性变化，属于直流电，因此ABD属于交变电流，C不属于交变电流，故ABD错误，C正确。
故选C。
15．B
【详解】
A．线圈平面每经过中性面一次，感应电流方向改变一次，线圈转动一周的过程中两次经过中性面，故电流方向改变两次，A错误；
B．当线圈平面与磁感线平行时，线圈中的磁通量最小，但此时导线切割磁感线的速度最大，线圈中的感应电动势最大，线圈转动一周的过程中两次线圈平面与磁感线平行时，感应电动势出现两次最大值，B正确；
C．当线圈与磁感线垂直时，经过中性面，此时穿过线圈的磁通量最大，由于没有任何一边切割磁感线，线圈中没有感应电动势产生，穿过线圈的磁通量变化最慢，CD错误。
故选B。
16．交流
【详解】
我们的家庭用电是交流电。
17．方向
略
18． 垂直 最大 零
略
19． 100V 50V 0.5Wb/s
根据感应电动势的瞬时值表达式分与法拉第电磁感应定律析答题．
【详解】
由可知，感应电动势的最大值为100V，当从图示位置转过60°角时，，线圈中的感应电动势为50V，由
可知，此时穿过线圈的磁通量的变化率为：
【点睛】
本题考查了求感应电动势最大值、瞬时值、磁通量变化率问题，记住并灵活应用交变电流的瞬时值表达式即可正确解题．
20．(1)；(2)；(3)；(4)
【详解】
(1)bc、ad边的运动速度，感应电动势的最大值为
(2)感应电动势随时间变化的图像如图所示。
(3)电流，bc边所受安培力，解得：
(4)一个周期内，电阻R中有电流的时间，R上消耗的电能，根据有效值的定义得：，联立解得：
21．(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 ．
22．(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
23．（1）， （2）
【详解】
（1）在从图1中位置开始t=0转过60°的过程中，经△t，转角△θ=ω△t，回路的磁通增量为
△Φ＝△θ l2B
由法拉第电磁感应定律，感应电动势为：
ε＝
因匀速转动，这就是最大的感应电动势．由欧姆定律可求得：
I0＝ωBl2
前半圈和后半圈I（t）相同，故感应电流周期为：
T＝，
频率为：
．
故感应电流的最大值为
I0＝ωBl2，
频率为
．
（2）由题可知当线框开始转动过程中，有感应电流产生，全部进入时，无感应电流，故当线框全部进入磁场接着再旋转过程中无电流，然后出磁场时，又有感应电流产生．故图线如图所示：
【点睛】
本题考查了法拉第电磁感应定律的应用，注意公式和E=BLv的区别以及感应电流产生条件，并记住旋转切割产生感应电动势的公式E=BωL2．
答案第1页，共2页
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