选择性必修二3.1交变电流同步练习 （word版含答案）
文档属性
| 名称 | 选择性必修二3.1交变电流同步练习 （word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 379.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-05-13 05:06:09 | ||
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文档简介
选择性必修二 3.1 交变电流 同步练习
一、单选题
1．如图所示图像中属于直流电的是 （ ）
A． B． C． D．
2．下列图像中不属于交变电流的有（ ）
A． B． C． D．
3．一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
4．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
5．如图所示为演示交变电流产生过程的装置图，关于这个实验，正确的说法是（ ）
A．线圈从任意位置转180°的过程，穿过线圈的磁通量变化量一定为零
B．图示线圈所处位置为中性面，线圈中无感应电流
C．图示位置ab边中的感应电流方向为a→b
D．线圈平面与磁场方向平行时，磁通量变化率为零
6．一只闭合的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的变化图像如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．t=0s时刻，穿过线圈平面的磁通量的变化率最大
B．t=0s时刻线圈平面与中性面重合
C．t=0.1s，线圈中电流方向改变
D．t=0.2s时刻，线圈中感应电动势最大
7．图示是交流发电机的示意图，线圈的两条边分别与两个金属滑环连在一起，线圈逆时针匀速转动时，通过滑环和电刷保持与外电路的连接，为清楚起见。图中只画了一匝线圈，磁场可视为匀强磁场。下列关于此发电机工作时的说法中，正确的是（ ）
A．线圈转动到甲图和丙图所示的位置时，穿过线圈的磁通量最大，电路中的电流也最大
B．线圈转动到乙图和丁图所示的位置时，穿过线圈的磁通量为零，电路中的电流为零
C．线圈从甲图所示位置逆时针转动到丁图所示位置的过程中，电路中电流的方向改变4次
D．线圈从乙图或丁图所示的位置开始转动时，电路中电流随时间变化的规律为
8．矩形线框绕垂直于匀强磁场且沿线框平面的轴匀速转动时产生了交变电流，下列说法正确的是（ ）
A．当线框位于中性面时，线框中感应电动势最大
B．当穿过线框的磁通量为零时，线框中的感应电动势也为零
C．每当线框经过中性面时，感应电动势或感应电流方向就改变一次
D．线框经过与中性面垂直的位置时，各边不切割磁感线
9．下列电流随时间变化的图像中，属于交变电流的是（ ）
A． B．
C． D．
10．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
11．如图甲所示， 一个矩形线圈 在匀强磁场中绕垂直于磁场方向且与线圈共面的轴 匀速转动， 从某个时刻开始计时， 穿过线圈的磁通量 随时间 的变化如图乙所示，则下列说法中正确的是（ ）
A． 时刻线圈平面垂直中性面
B．、时刻线圈中的感应电流最大且方向相同
C．、时刻穿过矩形线圈的磁通量最大， 但感应电流却为零
D．时刻穿过线圈的磁通量为零， 电流改变方向
12．矩形线框绕垂直于匀强磁场且沿线框平面的轴匀速转动时产生了交变电流，下列说法正确的是（ ）
A．当线框位于中性面时，线框中感应电动势最大
B．当穿过线框的磁通量为零时，线框中的感应电动势也为零
C．每当线框经过中性面垂直的位置时，感应电动势或感应电流方向就改变一次
D．线框经过中性面时，各边不切割磁感线
13．一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，线圈中感生电动势e随时间的变化规律如图，下面说法正确的是（ ）
A．时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大
B．时通过线圈的磁通量为零
C．时刻通过线圈的磁通量的变化率最大
D．每当感应电流的方向改变时，通过线圈的磁通量的绝对值为最大
14．矩形线框绕垂直于匀强磁场且在线框平面的轴匀速转动时产生了交变电流，下列说法正确的是（ ）
A．当线框位于中性面时，线框的磁通量最大，磁通量变化最快
B．线框经过中性面时，各边切割磁感线的速度为零
C．当穿过线框的磁通量为零时，线框中的感应电动势也为零
D．线框绕轴每转动一周，感应电流方向就改变一次
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．判断下列说法的正误。
（1）如图所示的电流为交流电。_________
（2）只要线圈在磁场中转动，就可以产生交变电流。_________
（3）线圈在通过中性面时磁通量最大，电流也最大。_________
（4）线圈在通过中性面时电流的方向发生改变。_________
17．线圈每通过中性面一次，电流方向改变一次。( )
18．交变电流的产生
交流发电机的线圈在磁场中转动时，转轴与磁场方向垂直，用___________定则判断线圈切割磁感线产生的感应电流方向。
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．你知道哪些发电方式？请你从电磁感应的角度总结不同发电方式的共同点。
21．一台发电机产生正弦式电流。如果发电机电动势的峰值，线圈匀速转动的角速度，试写出电动势瞬时值的表达式（设0时刻电动势瞬时值为0）。如果这个发电机的外电路只有电阻元件，总电阻为2，电路中电流的峰值为多少？写出电流瞬时值的表达式。
22．如图所示，一个矩形线圈的ab、cd边长为，ad、bc边长为，线圈的匝数为N，线圈处于磁感应强度为B的匀强磁场中，并以为轴匀速转动，与磁场方向垂直，线圈电阻不计，线圈转动的角速度为，若从线圈在中性面处时开始计时，请回答下列问题：
(1)用该线圈产生的交变电流通入电阻为R的电动机时，形成的电流有效值为I，请计算该电动机输出的机械功率（其他损耗不计）。
(2)用此电动机将竖直固定的光滑U形金属框架上的水平导体棒EF从静止向上拉，已知导体棒的质量为m，U形金属框架宽为L且足够长，内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为，导体棒上升高度为h时，经历的时间为t，且此时导体棒刚开始匀速上升，速度为，导体棒的有效总电阻为，金属框架电阻不计，导体棒与金属框架接触良好，求t时间内导体棒产生的焦耳热。
23．如图是一种利用电磁原理制作的充气泵的结构示意图，其工作原理类似于打点计时器。当电磁铁通入电流时，可吸引或排斥上部的小磁铁，从而带动弹性金属片对橡皮碗下面的气室施加力的作用，达到对外充气的效果。回答下列问题：
（1）当电流从电磁铁的接线柱a流入时，发现吸引小磁铁向下运动，则电磁铁的上端为什么极？小磁铁的下端为什么极？
（2）这种充气泵应该用直流电还是交流电？简单分析其原因；
（3）为增强磁场，电磁铁的铁芯绕在磁性材料上，而磁性材料可分为硬磁性材料和软磁性材料，这种电磁铁的铁芯应该采用哪种磁性材料？为什么？
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
2．D
3．C
4．C
5．C
6．B
7．D
8．C
9．C
10．D
11．C
12．D
13．D
14．B
15．B
16． 错误 错误 错误 正确
17．正确
18．右手
19．0.01s
20．发电方式有火力发电、风力发电、水力发电、太阳能发电、核能发电、潮汐能发电等；
火力发电、风力发电、水利发电、核能发电、潮汐能发电等发电方式的共同点是：先利用其它形式的能转化为机械能，再利用机械能转化为电能，都利用电磁感应现象来发电。
21．；；
22．(1)；(2)
23．（1）电磁铁上端为极，小磁铁下端为极；（2）见解析；（3）见解析
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．如图所示图像中属于直流电的是 （ ）
A． B． C． D．
2．下列图像中不属于交变电流的有（ ）
A． B． C． D．
3．一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
4．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
5．如图所示为演示交变电流产生过程的装置图，关于这个实验，正确的说法是（ ）
A．线圈从任意位置转180°的过程，穿过线圈的磁通量变化量一定为零
B．图示线圈所处位置为中性面，线圈中无感应电流
C．图示位置ab边中的感应电流方向为a→b
D．线圈平面与磁场方向平行时，磁通量变化率为零
6．一只闭合的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的变化图像如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．t=0s时刻，穿过线圈平面的磁通量的变化率最大
B．t=0s时刻线圈平面与中性面重合
C．t=0.1s，线圈中电流方向改变
D．t=0.2s时刻，线圈中感应电动势最大
7．图示是交流发电机的示意图，线圈的两条边分别与两个金属滑环连在一起，线圈逆时针匀速转动时，通过滑环和电刷保持与外电路的连接，为清楚起见。图中只画了一匝线圈，磁场可视为匀强磁场。下列关于此发电机工作时的说法中，正确的是（ ）
A．线圈转动到甲图和丙图所示的位置时，穿过线圈的磁通量最大，电路中的电流也最大
B．线圈转动到乙图和丁图所示的位置时，穿过线圈的磁通量为零，电路中的电流为零
C．线圈从甲图所示位置逆时针转动到丁图所示位置的过程中，电路中电流的方向改变4次
D．线圈从乙图或丁图所示的位置开始转动时，电路中电流随时间变化的规律为
8．矩形线框绕垂直于匀强磁场且沿线框平面的轴匀速转动时产生了交变电流，下列说法正确的是（ ）
A．当线框位于中性面时，线框中感应电动势最大
B．当穿过线框的磁通量为零时，线框中的感应电动势也为零
C．每当线框经过中性面时，感应电动势或感应电流方向就改变一次
D．线框经过与中性面垂直的位置时，各边不切割磁感线
9．下列电流随时间变化的图像中，属于交变电流的是（ ）
A． B．
C． D．
10．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
11．如图甲所示， 一个矩形线圈 在匀强磁场中绕垂直于磁场方向且与线圈共面的轴 匀速转动， 从某个时刻开始计时， 穿过线圈的磁通量 随时间 的变化如图乙所示，则下列说法中正确的是（ ）
A． 时刻线圈平面垂直中性面
B．、时刻线圈中的感应电流最大且方向相同
C．、时刻穿过矩形线圈的磁通量最大， 但感应电流却为零
D．时刻穿过线圈的磁通量为零， 电流改变方向
12．矩形线框绕垂直于匀强磁场且沿线框平面的轴匀速转动时产生了交变电流，下列说法正确的是（ ）
A．当线框位于中性面时，线框中感应电动势最大
B．当穿过线框的磁通量为零时，线框中的感应电动势也为零
C．每当线框经过中性面垂直的位置时，感应电动势或感应电流方向就改变一次
D．线框经过中性面时，各边不切割磁感线
13．一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，线圈中感生电动势e随时间的变化规律如图，下面说法正确的是（ ）
A．时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大
B．时通过线圈的磁通量为零
C．时刻通过线圈的磁通量的变化率最大
D．每当感应电流的方向改变时，通过线圈的磁通量的绝对值为最大
14．矩形线框绕垂直于匀强磁场且在线框平面的轴匀速转动时产生了交变电流，下列说法正确的是（ ）
A．当线框位于中性面时，线框的磁通量最大，磁通量变化最快
B．线框经过中性面时，各边切割磁感线的速度为零
C．当穿过线框的磁通量为零时，线框中的感应电动势也为零
D．线框绕轴每转动一周，感应电流方向就改变一次
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．判断下列说法的正误。
（1）如图所示的电流为交流电。_________
（2）只要线圈在磁场中转动，就可以产生交变电流。_________
（3）线圈在通过中性面时磁通量最大，电流也最大。_________
（4）线圈在通过中性面时电流的方向发生改变。_________
17．线圈每通过中性面一次，电流方向改变一次。( )
18．交变电流的产生
交流发电机的线圈在磁场中转动时，转轴与磁场方向垂直，用___________定则判断线圈切割磁感线产生的感应电流方向。
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．你知道哪些发电方式？请你从电磁感应的角度总结不同发电方式的共同点。
21．一台发电机产生正弦式电流。如果发电机电动势的峰值，线圈匀速转动的角速度，试写出电动势瞬时值的表达式（设0时刻电动势瞬时值为0）。如果这个发电机的外电路只有电阻元件，总电阻为2，电路中电流的峰值为多少？写出电流瞬时值的表达式。
22．如图所示，一个矩形线圈的ab、cd边长为，ad、bc边长为，线圈的匝数为N，线圈处于磁感应强度为B的匀强磁场中，并以为轴匀速转动，与磁场方向垂直，线圈电阻不计，线圈转动的角速度为，若从线圈在中性面处时开始计时，请回答下列问题：
(1)用该线圈产生的交变电流通入电阻为R的电动机时，形成的电流有效值为I，请计算该电动机输出的机械功率（其他损耗不计）。
(2)用此电动机将竖直固定的光滑U形金属框架上的水平导体棒EF从静止向上拉，已知导体棒的质量为m，U形金属框架宽为L且足够长，内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为，导体棒上升高度为h时，经历的时间为t，且此时导体棒刚开始匀速上升，速度为，导体棒的有效总电阻为，金属框架电阻不计，导体棒与金属框架接触良好，求t时间内导体棒产生的焦耳热。
23．如图是一种利用电磁原理制作的充气泵的结构示意图，其工作原理类似于打点计时器。当电磁铁通入电流时，可吸引或排斥上部的小磁铁，从而带动弹性金属片对橡皮碗下面的气室施加力的作用，达到对外充气的效果。回答下列问题：
（1）当电流从电磁铁的接线柱a流入时，发现吸引小磁铁向下运动，则电磁铁的上端为什么极？小磁铁的下端为什么极？
（2）这种充气泵应该用直流电还是交流电？简单分析其原因；
（3）为增强磁场，电磁铁的铁芯绕在磁性材料上，而磁性材料可分为硬磁性材料和软磁性材料，这种电磁铁的铁芯应该采用哪种磁性材料？为什么？
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参考答案：
1．D
2．D
3．C
4．C
5．C
6．B
7．D
8．C
9．C
10．D
11．C
12．D
13．D
14．B
15．B
16． 错误 错误 错误 正确
17．正确
18．右手
19．0.01s
20．发电方式有火力发电、风力发电、水力发电、太阳能发电、核能发电、潮汐能发电等；
火力发电、风力发电、水利发电、核能发电、潮汐能发电等发电方式的共同点是：先利用其它形式的能转化为机械能，再利用机械能转化为电能，都利用电磁感应现象来发电。
21．；；
22．(1)；(2)
23．（1）电磁铁上端为极，小磁铁下端为极；（2）见解析；（3）见解析
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