浙江專版2018_2019學(xué)年高中物理課時(shí)跟蹤檢測(cè)九交變電流含解析新人教版.docx

交變電流一、單項(xiàng)選擇題1線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生交變電流的圖象如圖所示，由圖可知()A在A、C時(shí)刻線圈處于中性面位置B在B、D時(shí)刻穿過線圈的磁通量為零C從A時(shí)刻到D時(shí)刻線圈轉(zhuǎn)過的角度為D若從O時(shí)刻到D時(shí)刻經(jīng)過0.02 s，則在1 s內(nèi)交變電流的方向改變100次解析：選DA、C時(shí)刻感應(yīng)電流最大，線圈位置與中性面垂直，B、D時(shí)刻感應(yīng)電流為零，線圈處于中性面，此時(shí)磁通量最大。從A時(shí)刻到D時(shí)刻線圈轉(zhuǎn)過角度為。若從O時(shí)刻到D時(shí)刻經(jīng)過0.02 s，即線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周用時(shí)0.02 s，在這個(gè)時(shí)間內(nèi)電流方向改變2次，則在1 s內(nèi)交變電流的方向改變2100次，故D正確。2.如圖所示，一矩形線圈abcd，已知ab邊長(zhǎng)為l1，bc邊長(zhǎng)為l2，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞OO軸以角速度從圖示位置開始勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則t時(shí)刻線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為()A0.5Bl1l2sin tB0.5Bl1l2cos tCBl1l2sin tDBl1l2cos t解析：選D因?yàn)殚_始時(shí)刻線圈平面與磁感線平行，即從垂直于中性面開始轉(zhuǎn)動(dòng)，所以開始時(shí)刻線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，為EmBl1l2，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)形式為余弦式交變電動(dòng)勢(shì)，因此在t時(shí)刻線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為Bl1l2cos t，故選項(xiàng)D正確。3一交流發(fā)電機(jī)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)eEmsin t，若將線圈的匝數(shù)增加一倍，電樞的轉(zhuǎn)速也增加一倍，其他條件不變，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式將變?yōu)?)Ae2Emsin 2tBe2Emsin 4tCe4Emsin 2tDe4Emsin 4t解析：選CeEmsin tNBSsin t，現(xiàn)N2N，2，則Em4Em，所以感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式將變?yōu)閑4Emsin 2t。C正確。4如圖所示，在水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中一均勻矩形閉合線圈繞OO軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，若要使線圈中的電流峰值減半，不可行的方法是()A只將線圈的轉(zhuǎn)速減半B只將線圈的匝數(shù)減半C只將勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度減半D只將線圈的邊長(zhǎng)減半解析：選B由Im，EmNBS，2n，得Im，故A、C可行；線圈電阻R與匝數(shù)有關(guān)，當(dāng)匝數(shù)減半時(shí)電阻R也隨之減半，則Im不變，故B不可行；當(dāng)邊長(zhǎng)減半時(shí)，面積S減為原來(lái)的，而電阻減為原來(lái)的，故D可行。5如圖甲所示，一矩形閉合線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的轉(zhuǎn)軸OO以恒定的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)從線圈平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí)開始計(jì)時(shí)，線圈中產(chǎn)生的交變電流按照?qǐng)D乙所示的余弦規(guī)律變化，則在t時(shí)刻()A線圈中的電流最大B穿過線圈的磁通量為零C線圈所受的安培力最大D線圈中的電流為零解析：選D由T，故t，此時(shí)線圈位于中性面位置，所以穿過線圈的磁通量最大，B錯(cuò)誤，由于此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，所以線圈中電流為零，線圈所受的安培力為零，A、C錯(cuò)誤，D正確。6如圖甲所示，一矩形線圈abcd放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，并繞過ad、bc中點(diǎn)的軸OO以角速度逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，若以線圈平面與磁場(chǎng)夾角45時(shí)(如圖乙)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，并規(guī)定當(dāng)電流自a流向b時(shí)電流方向?yàn)檎?，則選項(xiàng)圖中正確的是()解析：選D矩形線圈繞垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生正弦式交變電流，在開始計(jì)時(shí)(t0)時(shí)線圈位于題圖乙所示的位置，根據(jù)右手定則可知電流為正方向且不為零，B、C錯(cuò)誤；若達(dá)圖甲所示的位置，感應(yīng)電流為正向的峰值，可見t0時(shí)刻交變電流處于正半周且再經(jīng)到達(dá)中性面位置，或者由，電流瞬時(shí)表達(dá)式iImcos(t)，所以0Imcos(t)，t。A錯(cuò)誤，D正確。二、多項(xiàng)選擇題7.如圖所示，一面積為S的單匝矩形線圈處于有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，能在線圈中產(chǎn)生交變電流的是()A將線圈水平向右勻速拉出磁場(chǎng)B使線圈以O(shè)O為軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)C使線圈以ab為軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)D磁場(chǎng)以BB0sin t規(guī)律變化解析：選BCD將線圈向右勻速拉出磁場(chǎng)的過程中磁通量均勻減小，因此產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小不變，A錯(cuò)誤；線圈繞垂直于磁感線方向的軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)磁通量發(fā)生周期性變化，因此產(chǎn)生交變電流，B、C正確；如果磁感應(yīng)強(qiáng)度發(fā)生周期性變化，而線圈面積不變，則磁通量也發(fā)生周期性變化，產(chǎn)生交變電流，D正確。8線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)e10sin 20t V，則下列說(shuō)法正確的是()At0時(shí)，線圈平面位于中性面Bt0時(shí)，穿過線圈的磁通量最大Ct0時(shí)，導(dǎo)線切割磁感線的有效速率最大Dt0.4 s時(shí)，e有最大值10 V解析：選AB由電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式可知，計(jì)時(shí)從線圈位于中性面時(shí)開始，所以t0時(shí)，線圈平面位于中性面，磁通量最大，但此時(shí)導(dǎo)線切割磁感線的有效速率為零，A、B正確，C錯(cuò)誤。當(dāng)t0.4 s時(shí)，解得e0，D錯(cuò)誤。9如圖所示，閉合的矩形導(dǎo)體線圈abcd在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線的對(duì)稱軸OO勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，沿著OO方向觀察，線圈沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，線圈匝數(shù)為n，ab邊的邊長(zhǎng)為l1，ad邊的邊長(zhǎng)為l2，線圈電阻為R，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為，則當(dāng)線圈轉(zhuǎn)至圖示位置時(shí)()A線圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍bcdaB線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為2nBl2C穿過線圈的磁通量隨時(shí)間的變化率最大D線圈ad邊所受安培力的大小為解析：選CD根據(jù)右手定則，當(dāng)線圈轉(zhuǎn)至圖示位置時(shí)，線圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍dcba，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)應(yīng)為最大值EmnBl1l2，此時(shí)，穿過線圈磁通量隨時(shí)間的變化率最大，A、B錯(cuò)，C對(duì)；線圈ad邊所受安培力的大小FnBIl2nBl2，D對(duì)。10一單匝矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸線勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生正弦式交變電流，其電動(dòng)勢(shì)的變化規(guī)律如圖線a所示，當(dāng)調(diào)整線圈轉(zhuǎn)速后，電動(dòng)勢(shì)的變化規(guī)律如圖線b所示，以下關(guān)于這兩個(gè)正弦式交變電流的說(shuō)法正確的是()A從圖線可算出穿過線圈磁通量的最大值B線圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比為23C在圖線a和b中，t0時(shí)刻穿過線圈的磁通量均為零D圖線b電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為e100 sint V解析：選AD根據(jù)圖線a：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值EmBSm，因此磁通量最大值mWb，A正確；線圈先后兩次周期之比，B錯(cuò)誤；t0時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，線圈位于中性面，穿過線圈的磁通量最大，C錯(cuò)誤；感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值EmBS，因此，即EmbEma100 V，圖線b電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值表達(dá)式為eEmbsin bt100sin t V，D正確。三、非選擇題11有一個(gè)正方形線框的線圈匝數(shù)為10匝，邊長(zhǎng)為20 cm，線框總電阻為1 ，線框繞OO軸以10 rads的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖所示，垂直于線框平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5 T，求：(1)該線框產(chǎn)生的交變電流電動(dòng)勢(shì)最大值、電流最大值；(2)線框從圖示位置轉(zhuǎn)過60時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值；(3)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的表達(dá)式。解析：(1)交變電流電動(dòng)勢(shì)最大值為EmnBS100.50.2210 V6.28 V電流的