高二物理选修3-2交变电流达标检测试题（附答案和解释）

精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创1/10高二物理选修32交变电流达标检测试题（附答案和解释）莲山课件M1交变电流时间60分钟知识点一交变电流的概念1下列各图中，表示交变电流的是解析方向随时间作周期性变化是交变电流的重要特征，选项A、B中，电流的大小变化，但方向不变，不是交变电流是脉动直流A、B错误，C、D项正确答案CD2矩形线框绕垂直于匀强磁场且沿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每当线框经过中性面时，感应电动势或感应电流方向就改变一次精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创2/10D线框经过中性面时，各边不切割磁感线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速度方向与磁感线平行，即不切割磁感线，穿过线框的磁通量的变化率等于零，所以电动势等于零，感应电动势或感应电流的方向在此时刻改变垂直于中性面时，穿过线框的磁通量为零，切割磁感线的两边的速度与磁感线垂直，有效切割速度最大，此时穿过线框的磁通量的变化率最大，所以感应电动势最大，故C、D正确答案CD3下图中哪些情况线圈中产生了交流电解析由正弦式电流的产生条件可知，轴必须垂直于磁感线，但对线圈的形状没有特别要求答案BCD知识点二交变电流的规律4如图5116所示，一矩形线圈ABCD，已知AB边长为L1，BC边长为L2，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO轴以角速度从图示位置开始匀速转动，则T时刻线圈中的感应电动势为图5116精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创3/10A05BL1L2SINTB05BL1L2COSTCBL1L2SINTDBL1L2COST解析线圈从题图示位置开始转动，电动势瞬时值表达式为EEMCOST，由题意，EMBSBL1L2，所以EBL1L2COST答案D5如图5117所示，一单匝闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动，转动过程中线框中产生的感应电动势的瞬时值为E05SIN20TV，由该表达式可推知以下哪些物理量图5117A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线框转动的角速度解析根据正弦式交变电流的表达式EBSSINT，可得20RAD/S，而磁通量的最大值的大小的表达式为BS，所以可以根据BS05求出磁通量的最大值答案CD精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创4/106如图5118所示为演示交变电流产生的装置图，关于这个实验，正确的说法是图5118A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AB边的感应电流方向为ABD线圈平面与磁场方向平行时，磁通量变化率为零解析线圈在磁场中匀速转动时，在电路中产生呈周期性变化的交变电流，线圈经过中性面时电流改变方向，线圈每转动一周，有两次通过中性面，电流方向改变两次，指针左右摆动一次，故A错；线圈处于图示位置时，AB边向右运动，由右手定则，AB边的感应电流方向为AB，故C对；线圈平面与磁场方向平行时，AB、CD边垂直切割磁感线，线圈产生的电动势最大，也可以这样认为，线圈平面与磁场方向平行时，磁通量为零，但磁通量的变化率最大，B、D错误答案C知识点三交变电流的图象7处在匀强磁场中的矩形线圈ABCD，以恒定的角速度绕AB边转动，磁场方向平行于纸面并与AB垂直在T0时刻，精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创5/10线圈平面与纸面重合如图5119所示，线圈的CD边离开纸面向外运动若规定由ABCDA方向的感应电流为正，则能反映线圈中感应电流I随时间T变化的图线是图5119解析线圈在磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，可以产生按正弦规律变化的交流电对于图示起始时刻，线圈的CD边离开纸面向纸外运动，速度方向和磁场方向垂直，产生的电动势的瞬时值最大；用右手定则判断出电流方向为逆时针方向，与规定的正方向相同，所以C对答案C8如图所示，面积均为S的线圈均绕其对称轴或中心轴在匀强磁场B中以角速度匀速转动，能产生正弦交变电动势EBSSINT的图是解析线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，且从中性面开始计时，产生的电动势EBSSINT，由此判断，只有A选项符合答案A9精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创6/10图5120某线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动，产生交变电流的图象如图5120所示，由图中信息可以判断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为零C从AD时刻线圈转过的角度为2D从OD交变电流完成了一次全变化解析根据图象，首先判断出感应电流的数学表达式IIMSINT其中IM是感应电流的最大值，是线圈旋转的角速度另外应该进一步认识到线圈是从中性面开始旋转，而且线圈旋转一周，两次经过中性面，经过中性面的位置时，电流改变方向从该图来看，在O、B、D时刻电流为零，所以此时线圈恰好在中性面的位置，且穿过线圈的磁通量最大；在A、C时刻电流最大，线圈处于和中性面垂直的位置，此时磁通量为零；从A到D时刻，线圈旋转34周，转过的角度为32；从O到D，线圈在磁场中恰好转过一周，所以交变电流完成了一次全变化只有选项D正确答案D精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创7/1010如图5121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的电流图5121A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PRQD大小不断变化，方向总是QRP解析在图示位置时产生的电动势，由右手定则可知，AB边的感应电动势方向由BA，CD边感应电动势的方向由DC，通过电刷将电流引出，在外电路中的电流方向为PRQ，转过180后，AB、CD边位置交换，但电流方向仍为PRQ，故选项C正确答案C11如图5122所示，单匝矩形线圈的一半放在具有理想边界的匀强磁场中，线圈轴线OO与磁场边界重合，线圈按图示方向匀速转动AB向纸外，CD向纸内若从图示位置开始计时，并规定电流方向沿ABCDA为正方向，则线圈内感应电流随时间变化的图象是下图中的精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创8/10图5122解析由题意知线圈总有一半在磁场中做切割磁感线的匀速圆周运动，所以产生的仍然是正弦交变电流，只是最大值为全部线圈在磁场中匀速转动情况下产生的感应电动势最大值的一半，所以选项B、C错误，再由右手定则可以判断出A选项符合题意答案A12如图5123所示，在匀强磁场中有一个“”形导线框可绕AB轴转动，已知匀强磁场的磁感应强度B52T，线框的CD边长为20CM，CE、DF长均为10CM，转速为50R/S若从图示位置开始计时图51231写出线框中感应电动势的瞬间值表达式；2在ET坐标系中作出线框中感应电动势随时间变化关系的图象解析1线圈转动，开始计时的位置为线圈平面与磁感线平行的位置，在T时刻线框转过的角度为T，此时刻，EBL1L2COST，即EBSCOST其中B52T，S0102M2002M2，2N250R精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创9/10AD/S100RAD/S故E52002100COS100TV，即E102COS100TV2线框中感应电动势随时间变化关系的图象如图所示答案1E102COS100TV2见解析图13如图5124所示，一边长为L的正方形线圈ABCD绕对称轴OO在匀强磁场中转动，转速为N120R/MIN，若已知边长L20CM，匝数N20，磁感应强度B02T，求图51241转动中的最大电动势及达到最大电动势时线圈所处的位置；2从中性面开始计时的电动势瞬时值表达式；3从图所示位置转过90过程中的平均电动势解析1当