4.1交变电流的产生和描述 同步练习（含答案） (1)

4.1交变电流的产生和描述
同步练习
1.当矩形线圈绕垂直于磁场方向的轴转动时，其中两条对边由于切割了_____产生_____，于是在______的线圈（或电路）中产生了交流电.
答案：磁感线
感应电动势
闭合
2.研究交流电的规律一般总是从中性面开始计时，线圈平面每经过中性面一次，感应电动势和感应电流的方向就改变______次，故线圈转一周，感应电动势和感应电流就改变______次方向.
答案：一
两
3.图17－1－8为某交流电的图象，从中可知该交流电的周期为______s，交变电压的最大值为______V，交变电压瞬时值表达式为______V.
答案：0.4
14.1
u=14.1sin5πt
图17－1－8
图17－1－9
4.如图17－1－9所示，一个100匝的矩形线圈abcd在匀强磁场中绕OO′轴匀速转动，转速为50
r/s.已知ab边长为30
cm，bc边长为40
cm，磁场的磁感应强度为0.2
T.若从中性面开始计时，感应电动势的瞬时值表达式为e=______V，开始计时后0.01
s，电动势的瞬时值为______V，此时通过线圈的磁通量为______Wb，又过了0.02
s，电动势的瞬时值为______V，这时线圈平面与中性面夹角为______度.
答案：754sin314t
0
2.4×10－2
0
0
5.关于交流电，下列说法中正确的是（
）
A.只有大小和方向都随时间按正弦规律变化的电流才叫交流电
B.大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫做交流电
C.大小和方向都随时间变化的电流叫做交流电
D.只有强度随时间做周期性变化的电流叫做交流电
答案：B
6.线圈在匀强磁场中以与磁场方向垂直的直线为轴匀速转动，所产生的感应电动势的最大值与下列因素中的哪个或哪些无关（
）
A.线圈的转速
B.导线的粗细
C.线圈的匝数
D.磁场的强弱
答案：B
点拨：由最大值公式Em=NBSω可推知.
7.如图17－1－10所示，有一矩形线圈abcd在匀强磁场中分别绕O1O1′和中轴O2O2′以同样的角速度匀速转动，那么此线圈在以O1O1′和O2O2′为轴分别旋转到线圈平面与磁感线平行时，所产生的感应电流之比为（
）
图17－1－10
A.1∶2
B.2∶1
C.1∶4
D.4∶1
E.1∶1
答案：E
点拨：线圈平面与磁感线平行时，电动势为最大值（Em=NBSω），而最大值与转轴所在位置无关.
8.线圈在匀强磁场中转动产生的交变电动势e=10sin20πt
V，则下列正确的是（
）
A.t=0时，线圈平面位于中性面
B.t=0时，穿过线圈的磁通量为最大
C.t=0时，导线切割磁感线的有效速度最大
D.t=0.4
s时，e有最大值10
V
答案：AB
点拨：电动势按正弦规律变化，则一定从中性面开始计时，t=0的时刻线圈平面一定位于中性面（A对）；穿过线圈的磁通量一定最大（B对）；导线不切割磁感线（C错）；t=0.4
s，e=10sin8π=0，所以D错.
9.把一段确定的导线做成线圈，在确定的磁场中绕垂直于磁场的轴线以固定的转速转动，产生的交流感应电动势最大的情况是（
）
A.做成方形线圈，线圈平面垂直于转轴
B.做成方形线圈，转轴通过线圈平面
C.做成圆形线圈，转轴通过线圈平面
D.做成圆形线圈，线圈平面垂直于转轴
答案：C
点拨：Em=BSω，而周长相等的几何图形中，圆的面积最大，而转轴一定要通过线圈平面.
10.某矩形线圈在匀强磁场中转动所产生感应电动势的变化规律为e=Em·sinωt，保持其他条件不变，使该线圈的转速和匝数同时增加一倍，则此时所产生的感应电动势的变化规律将变为（
）
A.e=2Emsin2ωt
B.e=2Emsinωt
C.e=4Emsin2ωt
D.e=4Emsinωt
答案：C
11.想一想：若电流表达式为i=Imsin2ωt，其他条件不变，而使线圈的匝数和转速同时增加一倍，则电流变化规律为（
）
A.i=2Imsin2ωt
B.i=4Imsin2ωt
C.i=2Imsinωt
D.i=4Imsinωt
答案：A
点拨：因为Em=NBSω，当转速和匝数同时增加一倍时Em′=4Em
而角速度要变为原来的2倍,
答案选C.
解析：在想一想中由于思维的定式马上就选了B答案，但本题中已发生了很大的变化.
因为Im=Em／R，当转速和匝数同时增加一倍时，由上问知
Em′=4Em，但由于匝数也增加一倍，由电阻定律知R′=2R
所以Im
′=2Im.
因此，本题答案为A.
注意：某一条件的变化可能导致完全不同的答案，解题时一定要深入细致地进行分析，尽量避免思维定势的影响.