第二章交变电流第一节认识交变电流分层训练

第一节 认识交变电流
A级　抓基础
1．(多选)关于交变电流和直流电的说法中，正确的是(　　)
A．如果电流大小做周期性变化，则一定是交变电流
B．直流电的大小可以变化，但方向一定不变
C．交变电流一定是按正弦或余弦规律变化的
D．交变电流的最大特征就是电流的方向发生周期性的变化
解析：直流电的特征是电流方向不变，交流电的特征是电流方向改变．另外交变电流不一定都是正弦式电流或余弦式电流．
答案：BD
2．(多选)下列各图象中属于交流电的有(　　)
解析：A图电流的方向不变，是直流电，BCD选项中电流的大小、方向都做周期性变化，是交流电，故A错误、BCD正确．
答案：BCD
3．(多选)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．每当线框转过中性面时，感应电动势或感应电流方向就改变一次
D．线框经过中性面时，各边切割磁感线的有效速度为零
解析：线框位于中性面时，线框平面与磁感线垂直，穿过线框的磁通量最大，但此时切割磁感线的两边的速度与磁感线平行，不切割磁感线，所以电动势等于零，感应电流的方向也就在此时刻变化．线框垂直于中性面时，穿过线框的磁通量为零，但切割磁感线的两边都垂直切割，有效切割速度最大，所以感应电动势最大，也可以说此时穿过线框的磁通量的变化率最大，故C、D选项正确．
答案：CD
4．(多选)矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，在线圈平面经过中性面瞬间，下列说法正确的是(　　)
A．线圈平面与磁感线平行
B．通过线圈的磁通量最大
C．线圈中的感应电动势最大
D．线圈中感应电动势的方向改变
解析：线圈平面与磁感线垂直，磁通量最大，故A错误，B正确；导线运动的方向与磁感线平行，感应电动势为零，在中性面时，感应电动势的方向改变，故C错误，D正确．
答案：BD
B级　提能力
5．(多选)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，由图中可知(　　)
A．在A和C时刻线圈处于中性面位置
B．在B和D时刻穿过线圈的磁通量最大
C．在O～D时间内线圈转过的角度为2π
D．若从O～D时间为0.02 s，则在1 s内交变电流的方向改变100次
解析：A和C时刻线圈中电流最大，故线圈处于与中性面垂直的位置，故A错误；B和D时刻线圈中电流为零，此时处于中性面，此时线圈中磁通量最大，故B正确；O～D时间内为电流的一个周期，故线圈转过的角度为2π，故C正确；从O～D时间为0.02 s，则周期为0.02 s，故1 s内对应50个周期，则在1 s内交变电流的方向改变100次，故D正确．
答案：BCD
6．如图甲所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中逆时针匀速转动时，线圈中产生的交变电流如图乙所示，设沿abcda方向为电流正方向，则下列说法正确的是(　　)
图甲
图乙
A．乙图中t1～t2时间段对应甲图中Ⅰ至Ⅱ图的过程
B．乙图中t2～t3时间段对应甲图中Ⅲ至Ⅳ图的过程
C．乙图中t4时刻对应甲图中的Ⅳ图
D．若乙图中t4处是0.02 s，则1 s内电流的方向改变50次
解析：由图乙可知，零时刻线圈处于中性面，由于沿abcda是电流正方向，由楞次定律可以判断图乙中零时刻对应的是图甲的Ⅰ，再根据法拉第电磁感应定律，可以得到t1～t2时间段对应的是Ⅱ到Ⅲ图的过程，t2～t3时间段对应的是Ⅲ到Ⅳ的过程，所以A选项错误、B选项对；同理可以判断，图乙中的t4时刻对应的也是Ⅰ图，所以C选项错误；若乙图中t4时刻是0.02 s，则周期为0.02 s，即交流电的频率为50 Hz，而一个周期内电流方向改变两次，所以1 s内包含了50个周期，电流方向改变100次，故D选项错误．
答案：B
7．如图甲所示，A、B为两个相同的环形线圈，共轴并靠近放置，A线圈中通有如图乙所示的电流i，则(　　)
图甲　　　　　图乙
A．在t1到t2时间内A、B两线圈相吸
B．在t2到t3时间内A、B两线圈相吸
C．t1时刻两线圈间的相互作用力最大
D．t2时刻两线圈间的相互作用力最大
解析：在t1到t2时间内，A线圈中电流在减小，由楞次定律知，B线圈中产生的感应电流与A线圈中电流同向，两线圈相吸；t2到t3时间内，A线圈中电流i在增加，由楞次定律知，B线圈中产生的感应电流与A线圈相反，两线圈相斥．在t1时刻，A中→0，则B中感应电流iB＝0，两线圈间相互作用力为零；在t2时刻，A线圈中的电流iA＝0，尽管iB最大，但两线圈间相互作用力为零．
答案：A