第五章 第1节 交变电流专项训练（部分答案）

第一节：交变电流
1.下列关于交变电流的说法中，正确的是（ D ）
A.矩形线圈绕垂直于磁场方向的轴在匀强磁场中匀速转动时产生的电流
B.按正弦规律变化的电流
C.大小随时间做周期性变化的电流
D.方向随时间做周期性变化的电流
2、关于交变电流和直流电的说法中，正确的是（ C ）
A. 如果电流大小随时间做周期性变化，则一定是交变电流
B. 直流电的大小和方向一定不变
C. 交变电流的最大特征就是电流的方向随时间做周期性的变化
D. 交变电流一定是按正弦规律变化的
3、对于如图所示的电流i随时间t作周期性变化的图像，下列说法中正确的是（ B ）
A. 电流在周期性变化，是交流电
B. 电流只有大小变化，方向不变，是直流电
C. 电流大小、方向都在变化，是交流电
D. 既不是交流电，也不是直流电
4、下列图像中，不属于交流电的是（ A ）

5.（多选）关于线圈在匀强磁场中绕垂直磁场方向的轴匀速转动产生的交变电流，以下说法中正确的是(　C D　)
A.线圈平面每经过中性面一次，感应电流的方向就改变一次，感应电动势的方向不变
B.线圈每转动一周，感应电流的方向就改变一次
C.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都要改变一次
D.线圈转动一周，感应电动势和感应电流的方向都要改变二次
6.一个矩形线圈，在匀强磁场中绕一个垂直磁场方向的固定轴匀速转动，当线圈处于如图所示位置时，它的(B　　)
A.磁通量最大，磁通量变化率最大，感应电动势最大
B.磁通量为零，磁通量变化率最大，感应电动势最大
C.磁通量最小，磁通量变化率最小，感应电动势最小
D.感应电动势为零
7.如图所示，一矩形线圈绕与匀强磁场垂直的中心轴OO′沿顺时针方向转动，引出线的两端分别与相互绝缘的两个半圆形铜环M和N相连.M和N又通过固定的电刷P和Q与电阻R相连.在线圈转动过程中，通过电阻R的电流(　C　)
A.大小和方向都随时间做周期性变化
B.大小和方向都不随时间做周期性变化
C.大小不断变化，方向总是P→R→Q
D.大小不断变化，方向总是Q→R→P
8、（多选）如图所示，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的交流电动势（V）。下列说法正确的是（ B D）
A. 交流电的频率为100Hz
B. 交流电动势的有效值为100V
C. 当线圈转到如图所示的位置时电动势最大
D. 当线圈转到如图所示的位置时穿过线圈的磁通量最大
9、某同学自制一小型发电机，使线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴转动，穿过线圈的磁通量随时间t按正弦规律变化的图像如图所示，线圈转动周期为T，线圈的匝数为N，面积为S。则（ D ）
A. 时，线圈的感应电动势最大
B. 在时，线圈平面位于中性面
C. 匀强磁场的磁感应强度
D. 若线圈转速增大为原来的2倍，则线圈中电动势变为原来的2倍
10、（多选）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边始终与金属滑环相连，PQ边始终与金属滑环L相连。金属滑环L、电流表A、定值电阻R、金属滑环K通过导线串联。使矩形线圈以恒定角速度绕过bc、ad中点的轴旋转。下列说法中正确的是（ BC ）
A. 线圈转动的角速度越大，电流表A的示数越小
B. 线圈平面与磁场平行时，流经定值电阻R的电流最大
C. 线圈平面与磁场垂直时，流经定值电阻R的电流最小
D. 电流表A的示数随时间按余弦规律变化

11.矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴匀速转动，线圈中的感应电动势e随时间的变化如图所示。下面说法中正确的是（ D ）
A. t1时刻通过线圈的磁通量的变化率最大
B. t2时刻通过线圈的磁通量最大
C.t2 时刻线圈的感应电动势的方向发生改变
D. 每当e变换方向时，通过线圈的磁通量绝对值都为最大
12、（多选）图甲、乙分别表示两种电压的波形，其中图甲所示电压按正弦规律变化。下列说法正确的是（ C D ）




A. 图甲表示交流电，图乙表示直流电
B. 两种电压的有效值相等
C. 图甲图乙的电压最大值相等，有效值不相等
D. 图甲所示电压的瞬时值表达式为V
计算题
13、在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转动轴匀速转动，如图甲所示。产生的交变电动势随时间变化的规律如图乙所示。求：
（1）该交流电的最大值和有效值分别为多大
（2）写出该交流电的电动势的瞬时值表达式
（3）当线圈平面与中性面的夹角为300时，电动势的瞬时值为多大





12.如图甲所示，矩形线圈匝数N＝100 匝，ab＝30 cm，ad＝20 cm，匀强磁场的磁感应强度B＝0.8 T，绕垂直磁场方向的轴OO′从图示位置开始匀速转动，角速度ω＝100π rad/s，试求：

甲　　　　　　　　乙
(1)线圈处于图甲的位置时，穿过线圈平面的磁通量为多大？
(2)线圈产生的感应电动势最大值Em为多大？
(3)写出感应电动势e随时间变化的表达式，并在图乙中作出图象.