2019高中物理第五章交變電流課時作業(yè)七交變電流含解析新人教版選修.docx

交變電流1家庭電路的交變電流圖象為如圖所示中的()【解析】家庭使用的交變電流是正弦式交變電流【答案】A2(多選)如圖所示的線圈中產(chǎn)生了交變電流的是()【解析】當線圈繞垂直于磁場的軸轉動時，磁通量發(fā)生周期性變化，在一個周期內(nèi)既有增大又有減小，產(chǎn)生交變電流，B、C、D均符合此要求A項中線圈平面始終平行于磁場方向磁通量始終為0，故不產(chǎn)生交變電流【答案】BCD圖51123一線圈在勻強磁場中勻速轉動，在如圖5112所示位置時()A穿過線圈的磁通量最大，磁通量的變化率最小B穿過線圈的磁通量最大，磁通量的變化率最大C穿過線圈的磁通量最小，磁通量的變化率最大D穿過線圈的磁通量最小，磁通量的變化率最小【解析】當線框平面平行于磁感線時，穿過線圈的磁通量最小，但磁通量的變化率最大，即最大，故正確選項為C.【答案】C4(2014安慶一中高二檢測)交流發(fā)電機在工作時電動勢為eEmsin t，若將發(fā)電機的角速度提高一倍，同時將線框所圍面積減小一半，其他條件不變，則其電動勢變?yōu)?)AeEmsin Be2Emsin CeEmsin 2t Desin 2t【解析】交變電流的瞬時值表達式eEmsin t，其中EmnBS，當加倍而S減半時，Em不變，sin t變?yōu)閟in 2t，故C正確【答案】C5一閉合矩形線圈abcd繞垂直于磁感線的固定軸OO勻速轉動，線圈平面位于如圖5113甲所示的勻強磁場中通過線圈內(nèi)的磁通量隨時間t的變化規(guī)律如圖5113乙所示，下列說法正確的是()圖5113At1、t3時刻通過線圈的磁通量變化率最大Bt1、t3時刻線圈中感應電流方向改變Ct2、t4時刻線圈中磁通量最大Dt2、t4時刻線圈中感應電動勢最小【解析】t1、t3時刻通過線圈的磁通量最大，磁通量變化率0，此時感應電動勢、感應電流均為零，線圈中感應電流方向改變，選項A錯誤，選項B正確；t2、t4時刻線圈中磁通量為零，磁通量的變化率最大，即感應電動勢最大，選項C、D錯誤【答案】B圖51146如圖5114所示，單匝矩形線圈的一半放在具有理想邊界的勻強磁場中，線圈軸線OO與磁場邊界重合，線圈按圖示方向勻速轉動(ab向紙外，cd向紙內(nèi))若從圖所示位置開始計時，并規(guī)定電流方向沿abcda為正方向，則線圈內(nèi)感應電流隨時間變化的圖象是圖中的()【解析】由題意知線圈總有一半在磁場中做切割磁感線的勻速轉動，且是從中性面開始進行的，所以產(chǎn)生的仍然是正弦式交變電流，只是最大值為線圈全部在磁場中勻速轉動情況下產(chǎn)生的感應電動勢最大值的一半，所以選項B、C錯誤再由楞次定律可以判斷出開始計時一段時間內(nèi)，感應電流方向與選定的正方向相反，所以A選項符合題意【答案】A7(多選)線圈在勻強磁場中轉動產(chǎn)生電動勢e10sin 20t V，則下列說法正確的是()At0時，線圈平面位于中性面Bt0時，穿過線圈的磁通量最大Ct0時，導線切割磁感線的有效速率最大Dt0.4 s時，e有最大值為10 V【解析】由電動勢的瞬時值表達式可知計時應從線圈位于中性面時開始，即t0時，e0，此時線圈平面位于中性面，磁通量最大，導線速度方向與磁感線平行，切割磁感線的有效速率為0，A、B正確，C錯誤當t0.4 s時，代入式中得e10sin 20t10sin(200.4) V0，D錯誤【答案】AB8(多選)如圖5115甲所示，一個矩形線框abcd在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉動，線框內(nèi)磁通量隨時間t變化的情況如圖5115乙所示，則下列說法中正確的是()圖5115At1時刻線框中的感應電動勢最大Bt2時刻ad的運動方向與磁場方向垂直Ct3時刻線框平面與中性面重合Dt4、t5時刻線框中感應電流的方向相同【解析】t1時刻通過線框的磁通量最大，磁通量的變化率0最小，此時感應電動勢等于0，A錯；在t2、t4時刻感應電動勢最大，此時導線ad、cb的運動方向均垂直于磁感線，所以B正確；t1、t3、t5時刻感應電動勢均為0，此時線框所在平面垂直于磁感線，稱為中性面，C正確；t5時刻感應電流為0，D錯【答案】BC9(多選)一矩形線圈，在勻強磁場中繞垂直于磁場方向并位于線圈平面的固定軸轉動，線圈中產(chǎn)生的感應電動勢e隨時間t的變化規(guī)律如圖5116所示，則下列說法中正確的是()圖5116At1和t3時刻穿過線圈的磁通量為零Bt1和t3時刻穿過線圈的磁通量的變化率為零C線圈平面從與磁場方向平行的時刻開始計時D每當感應電動勢e變換方向時，穿過線圈的磁通量的絕對值都最大【解析】由圖象可知，為余弦式交變電流，說明t0時，線圈平面與磁感線方向平行，選項C正確t1、t3時刻感應電動勢為零，說明這兩個時刻穿過線圈的磁通量變化率為零，穿過線圈的磁通量最大，所以選項B正確，選項A錯誤當線圈通過中性面時，感應電動勢為零，感應電動勢的方向要發(fā)生改變，所以選項D正確故本題的正確選項為B、C、D.【答案】BCD10(多選)(2014廣州高二檢測)如圖中各圖面積均為S的線圈均繞其對稱軸或中心軸在勻強磁場B中以角速度勻速轉動，能產(chǎn)生正弦式交變電動勢eBSsin t的圖是()【解析】線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的軸(軸在線圈所在平面內(nèi))勻速轉動，產(chǎn)生的正弦式交變電動勢為eBSsin t，由這一原則判斷，A圖和C圖符合要求；B圖中的轉軸不在線圈所在平面內(nèi)；D圖轉軸與磁場方向平行，而不是垂直，且磁通量不變不能產(chǎn)生感應電流故A、C正確【答案】AC11(2014九江一中高二檢測)一根長直的通電導線中的電流按正弦規(guī)律變化，如圖5117(a)、(b)所示，規(guī)定電流從左向右為正在直導線下方有一不閉合的金屬框，則相對于b點來說，a點電勢最高的時刻在()圖5117At1時刻Bt2時刻Ct3時刻Dt4時刻【解析】線框中的磁場是直線電流i產(chǎn)生的，在t1、t3時刻，電流i最大，但電流的變化率為零，穿過線框的磁通量變化率為零，線框中沒有感應電動勢，a、b兩點間的電勢差為零在t2、t4時刻，電流i0，但電流變化率最大，穿過線框的磁通量變化率最大，a、b兩點間的電勢差最大，再根據(jù)楞次定律可得出a點相對b點電勢最高的時刻在t4.【答案】D圖511812一矩形線圈，面積是0.05 m2，共100匝，線圈電阻r1 ，外接電阻R4 ，線圈在磁感應強度B T的勻強磁場中以n300 r/min的轉速繞垂直于磁感線的軸勻速轉動，如圖5118所示，若從中性面開始計時，求：(1)線圈中感應電動勢的瞬時值表達式；(2)線圈從開始計時經(jīng) s時線圈中由此得到的感應電流的瞬時值；(3)外電路R兩端電壓瞬時值的表達式【解析】(1)線圈轉速n300 r/min5 r/s，角速度2n10 rad/s，線圈產(chǎn)生的感應電動勢最大值EmNBS50 V，由此