2020-2021学年高二物理人教版选修3-2同步课时作业（8）交变电流
文档属性
| 名称 | 2020-2021学年高二物理人教版选修3-2同步课时作业（8）交变电流 |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 392.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-03-06 20:08:40 | ||
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文档简介
2020-2021学年高二物理人教版选修3-2同步课时作业（8）
交变电流
1.如图所示为演示交变电流的装置图，关于这个实验正确的说法是(?? )
A.线圈每转动一周，指针左右摆动两次
B.图示位置为中性面，线圈中无感应电流
C.图示位置， 边的感应电流方向为由
D.图示位置， 边的感应电流方向为由
2.一个闭合矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，产生的感应电流如图所示.下列判断正确的是( )
A.时刻，线圈平面处于中性面位置
B.时刻，线圈平面与磁感线平行
C.该交变电流的频率为100Hz
D.1s内电流的方向变化50次
3.如图所示，一个N匝矩形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴以固定的角速度ω转动，线圈产生的电动势的最大值为，从线圈平面与磁感线平行时开始计时，则( )
A.线圈电动势的表达式为
B.在段时间内，线圈中的感应电流先减小后增大
C.穿过线圈的磁通量的最大值为
D.在段时间内，穿过线圈的磁通量一直减小
4.在水平向右的匀强磁场中，一线框绕垂直于磁感线的轴匀速转动，线框通过电刷、圆环、导线等与定值电阻组成闭合回路。时刻线框分别转到图甲、乙所示的位置，下列说法正确的是(?? )
A.t1时刻穿过线框的磁通量最大
B.t1时刻电阻中的电流最大，方向从右向左
C.t2时刻穿过线框的磁通量变化最快
D.t2时刻电阻中的电流最大，方向从右向左
5.矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，产生的感应电动势最大值为50 V，那么该线圈由图示位置(线圈平面与磁场方向平行)转过30°时，线圈中的感应电动势大小为( )
A. B. C. D.
6.下列各图中(A、B、C选项中的虚线为转轴；D选项中O点为固定点，线圈在纸面内绕O点转动)，线圈中能产生交流电的是( )
A. B.
C. D.
7.下列各图中，线圈中能产生交流电的是(? ?)
A. B.
C. D.
8.一个闭合矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，产生的感应电流如图所示.下列判断正确的是( )
A.时刻，线圈平面处于中性面位置
B.时刻，线圈的磁通量变化率最大
C.该交变电流的频率为100 Hz
D.1 s内电流的方向变化100次
9.如图所示，一单匝闭合线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，转动过程中线框中产生的感应电动势的瞬时值表达式为e = 0. 5sin 20t V，由该表达式可推知的物理量有(?? )
A.匀强磁场的磁感应强度 B.线框的面积
C.穿过线框的磁通量的最大值 D.线框转动的角速度
10.在磁感应强度为的匀强磁场#中有一匝数为10匝的矩形线圈，如图所示，线圈绕轴以转速匀速转动.，，线圈的总电阻为，定值电阻的阻值为，从图示位置开始计时.
1.写出t时刻整个线圈中的感应电动势e的表达式.
2.线圈转过30°，流过R的电荷量为多少?
3.线圈转过30°时，磁通量的变化率为多少?
答案以及解析
1.答案：C
解析：线圈在磁场中匀速转动时，在电路中产生周期性变化的交变电流，线圈经过中性面时电流改变方向，线圈转动一周，有两次经过中性面，电流方向改变两次，指针左右摆动一次，故A错；线圈平面垂直于磁感线的位置称为中性面，显然图示位置不是中性面，所以B错；线圈处于图示位置时， 边向右运动，由右手定则知， 边的感应电流方向由，C正确，D错误.
2.答案：A
解析：由图像知和时，电动势为零，线圈平面与磁场方向垂直，线圈平面处于中性面位置，A正确，B错误；由图像知该交变电流的周期，所以频率，C错误；一个周期内电流方向变化两次，1s内电流的方向变化100次，D错误.
3.答案：C
解析：从线圈平面与磁感线平行时开始计时，线圈电动势的表达式为，故A项错误；在时间内，即时间内，线圈从线圈平面与磁感线平行转动到线圈平面与磁感线垂直，这段时间内线圈中的感应电流逐渐减小，故B项错误；线圈产生的电动势的最大值，则穿过线圈的磁通最的最大值，故C项正确；在时间内，即时间内，线圈从线圈平面与磁感线平行转动到线圈平面与磁感线垂直，这段时间内穿过线圈的磁通量一直增大，故D项错误.
4.答案：B
解析：t1时刻，穿过线框的磁通量为零，线框产生的感应电动势最大，电阻中的电流最大，根据楞次定律判断知通过电阻的电流方向从右向左，A错误，B正碑，t2时刻，穿过线框的磁通量最大，磁通量的变化率最小，线框产生的感应电动势为零，电阻中的电流为零，CD错误。
5.答案：C
解析：线圈绕垂直于磁感线的轴匀速转动，从垂直中性面的位置开始计时，感应电动势的瞬时值为，故当时，感应电动势的瞬时值为，故选C.
6.答案：AC
解析：A、C选项中线圈绕转轴转动时，磁通量发生变化，能产生交变电流，故A、C正确.
7.答案：BCD
解析：选项A中线圈中的磁通量始终是零，无感应电流产生，选项A错误；选项B、C、D中都是线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，故能产生交流电，选项BCD正确。
8.答案：AD
解析：由图像知和时，电动势为零，线圈的磁通量变化率最小且为零，线圈平面与磁场方向垂直，线圈平面处于中性面位置，A正确，B错误；由图像知该交变电流的周期，所以频率，C错误；一个周期内电流方向变化两次，1 s内电流的方向变化100次，D正确.
9.答案：CD
解析：根据单匝线框产生的正弦式交变电流的瞬时值表达式，可得，而磁通量的最大值为，所以可以根据BS=0.5 V求出磁通量的最大值，故AB错误，CD正确。
10.答案：1. 2.0.025C 3.4.33Wb/s
解析：1.感应电动势最大值，
整个线圈中的感应电动势的瞬时值表达式为.
2.线圈转过30°，，其中，故.
又，
代入数据得.
3.线圈转过30°时，，
此时，
而，
可得.
交变电流
1.如图所示为演示交变电流的装置图，关于这个实验正确的说法是(?? )
A.线圈每转动一周，指针左右摆动两次
B.图示位置为中性面，线圈中无感应电流
C.图示位置， 边的感应电流方向为由
D.图示位置， 边的感应电流方向为由
2.一个闭合矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，产生的感应电流如图所示.下列判断正确的是( )
A.时刻，线圈平面处于中性面位置
B.时刻，线圈平面与磁感线平行
C.该交变电流的频率为100Hz
D.1s内电流的方向变化50次
3.如图所示，一个N匝矩形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴以固定的角速度ω转动，线圈产生的电动势的最大值为，从线圈平面与磁感线平行时开始计时，则( )
A.线圈电动势的表达式为
B.在段时间内，线圈中的感应电流先减小后增大
C.穿过线圈的磁通量的最大值为
D.在段时间内，穿过线圈的磁通量一直减小
4.在水平向右的匀强磁场中，一线框绕垂直于磁感线的轴匀速转动，线框通过电刷、圆环、导线等与定值电阻组成闭合回路。时刻线框分别转到图甲、乙所示的位置，下列说法正确的是(?? )
A.t1时刻穿过线框的磁通量最大
B.t1时刻电阻中的电流最大，方向从右向左
C.t2时刻穿过线框的磁通量变化最快
D.t2时刻电阻中的电流最大，方向从右向左
5.矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，产生的感应电动势最大值为50 V，那么该线圈由图示位置(线圈平面与磁场方向平行)转过30°时，线圈中的感应电动势大小为( )
A. B. C. D.
6.下列各图中(A、B、C选项中的虚线为转轴；D选项中O点为固定点，线圈在纸面内绕O点转动)，线圈中能产生交流电的是( )
A. B.
C. D.
7.下列各图中，线圈中能产生交流电的是(? ?)
A. B.
C. D.
8.一个闭合矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，产生的感应电流如图所示.下列判断正确的是( )
A.时刻，线圈平面处于中性面位置
B.时刻，线圈的磁通量变化率最大
C.该交变电流的频率为100 Hz
D.1 s内电流的方向变化100次
9.如图所示，一单匝闭合线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，转动过程中线框中产生的感应电动势的瞬时值表达式为e = 0. 5sin 20t V，由该表达式可推知的物理量有(?? )
A.匀强磁场的磁感应强度 B.线框的面积
C.穿过线框的磁通量的最大值 D.线框转动的角速度
10.在磁感应强度为的匀强磁场#中有一匝数为10匝的矩形线圈，如图所示，线圈绕轴以转速匀速转动.，，线圈的总电阻为，定值电阻的阻值为，从图示位置开始计时.
1.写出t时刻整个线圈中的感应电动势e的表达式.
2.线圈转过30°，流过R的电荷量为多少?
3.线圈转过30°时，磁通量的变化率为多少?
答案以及解析
1.答案：C
解析：线圈在磁场中匀速转动时，在电路中产生周期性变化的交变电流，线圈经过中性面时电流改变方向，线圈转动一周，有两次经过中性面，电流方向改变两次，指针左右摆动一次，故A错；线圈平面垂直于磁感线的位置称为中性面，显然图示位置不是中性面，所以B错；线圈处于图示位置时， 边向右运动，由右手定则知， 边的感应电流方向由，C正确，D错误.
2.答案：A
解析：由图像知和时，电动势为零，线圈平面与磁场方向垂直，线圈平面处于中性面位置，A正确，B错误；由图像知该交变电流的周期，所以频率，C错误；一个周期内电流方向变化两次，1s内电流的方向变化100次，D错误.
3.答案：C
解析：从线圈平面与磁感线平行时开始计时，线圈电动势的表达式为，故A项错误；在时间内，即时间内，线圈从线圈平面与磁感线平行转动到线圈平面与磁感线垂直，这段时间内线圈中的感应电流逐渐减小，故B项错误；线圈产生的电动势的最大值，则穿过线圈的磁通最的最大值，故C项正确；在时间内，即时间内，线圈从线圈平面与磁感线平行转动到线圈平面与磁感线垂直，这段时间内穿过线圈的磁通量一直增大，故D项错误.
4.答案：B
解析：t1时刻，穿过线框的磁通量为零，线框产生的感应电动势最大，电阻中的电流最大，根据楞次定律判断知通过电阻的电流方向从右向左，A错误，B正碑，t2时刻，穿过线框的磁通量最大，磁通量的变化率最小，线框产生的感应电动势为零，电阻中的电流为零，CD错误。
5.答案：C
解析：线圈绕垂直于磁感线的轴匀速转动，从垂直中性面的位置开始计时，感应电动势的瞬时值为，故当时，感应电动势的瞬时值为，故选C.
6.答案：AC
解析：A、C选项中线圈绕转轴转动时，磁通量发生变化，能产生交变电流，故A、C正确.
7.答案：BCD
解析：选项A中线圈中的磁通量始终是零，无感应电流产生，选项A错误；选项B、C、D中都是线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，故能产生交流电，选项BCD正确。
8.答案：AD
解析：由图像知和时，电动势为零，线圈的磁通量变化率最小且为零，线圈平面与磁场方向垂直，线圈平面处于中性面位置，A正确，B错误；由图像知该交变电流的周期，所以频率，C错误；一个周期内电流方向变化两次，1 s内电流的方向变化100次，D正确.
9.答案：CD
解析：根据单匝线框产生的正弦式交变电流的瞬时值表达式，可得，而磁通量的最大值为，所以可以根据BS=0.5 V求出磁通量的最大值，故AB错误，CD正确。
10.答案：1. 2.0.025C 3.4.33Wb/s
解析：1.感应电动势最大值，
整个线圈中的感应电动势的瞬时值表达式为.
2.线圈转过30°，，其中，故.
又，
代入数据得.
3.线圈转过30°时，，
此时，
而，
可得.