高中物理课时跟踪检测(六)交变电流教科版

高中物理课时追踪检测(六)交变电流教科版高中物理课时追踪检测(六)交变电流教科版5/5高中物理课时追踪检测(六)交变电流教科版课时追踪检测（六）交变电流1．以下说法中正确的选项是( )A．只有大小和方向都不发生变化的电流才是直流电B．若是电流的大小做周期性变化，则必然是交变电流C．交变电流的最大特色是电流的方向发生变化D．交变电流必然是按正弦或余弦规律变化的解析：选C大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫做交变电流；直流与交流最主要的差异在于电流的方向可否发生变化，只要方向不变就是直流；交变电流有着不同样的形式，如方波电流、锯齿波电流等，不用然都是按正弦或余弦规律变化的。选项C正确。2．(多项选择)以下哪些情况线圈中能产生交变电流( )解析：选

BCD

图A中线圈转动时磁通量总是为零，故不产生交流电，

B、C、D三图中的线圈转动时磁通量发生周期性变化，产生交变电流。3．(多项选择)图

1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1A．线圈每转动一周，指针左右摇动两次B．图示地址为中性面，线圈中无感觉电流C．图示地址，ab边的感觉电流方向是a→bD．图示地址，ab边的感觉电流方向是b→a解析：选AC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，

指针左右摇动两次，故

A正确；线圈平面垂直于磁感线的地址称为中性面，

显然图示地址不是中性面，因此

B错误；线圈处于图示地址时，

ab边向右运动，由右手定则知，

ab边的感觉电流方向是a→b，C正确，D错误。4．(多项选择)如图2所示，一正方形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴′OO匀速转动。沿着OO′观察，线圈沿逆时针方向转动。已知匀强磁场的磁感觉强度为B，线圈匝数为n，边长为l，电阻为R，转动的角速度为ω，则当线圈转至图示地址时()图2A．线圈中感觉电流的方向为abcdanBl2ωB．线圈中的感觉电流为RC．穿过线圈的磁通量为0D．穿过线圈的磁通量的变化率为0解析：选BC图示地址为垂直于中性面的地址，此时经过线圈的磁通量为零，但磁通I＝nBSωnBl2ω量的变化率最大，感觉电流也最大，R＝R，由右手定则可判断出线圈中感觉电流的方向为。adcba5．交流发电机正常工作时产生的电动势e＝Emsinωt，若线圈匝数减为原来的一半，而转速增为原来的2倍，其他条件不变，则产生的电动势的表达式为( )A．e＝EmsinωtB．e＝2EmsinωtC．e＝2Esin2ωtD．e＝Esin2ωtmm解析：选D条件改变后，匝数NmN′＝2，角速度：ω′＝2ω，电动势最大值E′＝N′BSω′＝NBSω＝E，故有e′＝Esin2ωt，D对。mm6．(多项选择)图3甲是小型交流发电机的表示图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，○为交流电流表。线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动，从图示地址开始计时，产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示。以下判断正确的选项是( )图3A．经过电阻R的电流的最大值为102AB．线圈转动的角速度为50πrad/sC．0.01s时线圈平面与磁场方向平行D．0.02s

时电阻

R中电流的方向自右向左解析：选

AC

产生的交变电流的最大值为

102A，因此经过电阻

R的电流的最大值2π为102A，A项正确；由ω＝

T

可得，线圈转动的角速度为

ω＝100π

rad/s

，B项错误；0.01s

时，电路中电流最大，故该时刻经过线圈的磁通量最小，即该时刻线圈平面与磁场方向平行，

C项正确；依照楞次定律可得，

0.02s时电阻

R中电流的方向自左向右，

D项错误。7．如图

4甲所示，一矩形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴

OO′以恒定的角速度ω转动。当从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈中产生的交变电流依照图乙所示的余弦规律变化，则在

t＝π时刻(2ω

)图4A．线圈中的电流最大B．穿过线圈的磁通量为零C．线圈所受的安培力最大D．线圈中的电流为零解析：选

D

由T＝

2πω

，故

t＝

πT2ω＝4，此时线圈位于中性面地址，因此穿过线圈的磁通量最大，B错误；由于此时感觉电动势为零，因此线圈中电流为零，线圈所受的安培力为零，A、C错误，

D正确。8．如图

5甲所示，一矩形线圈

abcd放置在匀强磁场中，并绕过

ab、cd中点的轴

OO′以角速度ω逆时针匀速转动。

若以线圈平面与磁场夹角

θ＝45°时(如图乙所示

)为计时起点，并规定当电流自

a流向

b时电流方向为正。则以下四幅图中正确的选项是

(

)图5解析：选D由题图可知初始时刻交变电流的方向为adcba，与规定的电流方向(正方向)相反，为负值，因此感觉电流的表达式为i＝－Icosωt＋π，应选项D正确。m49．一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图像如图6甲所示，则以下说法中正确的选项是( )图6A．t＝0时刻线圈平面与中性面垂直B．t＝0.01s

时刻，Φ的变化率达到最大C．t＝0.02s

时刻，交流电动势达到最大D．该线圈相应的交流电动势图像如图乙所示解析：选B由题图甲知，当t＝0时，Φ最大，说明线圈平面与中性面重合，故

A错误；当

t＝0.01s

时，Φ＝0最小，Φ-t

图像的斜率最大，即

Φ的变化率

Φ最大，故t

B正确；当

t＝0.02s时，Φ也最大，交流电动势为零，

故C错误；由以上解析可知，

D错误。10．矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，从中性面开始转动

180°过程中，平均感觉电动势和最大感觉电动势之比为

(

)π2A.2B.πC．2πD．π解析：选B线圈转动180°过程中的平均感觉电动势：E＝Φ＝2BS＝2BSω；最tπ/ωπ大值：Em＝BSω，平均值和最大值之比：E2E＝，故B选项正确。m11．某一发电机线圈面积S＝0.4m2，匝数N＝500匝，线圈绕轴以1800r/min的转速匀速转动，产生的电动势的最大值为6000πV。求：磁感觉强度B；当线圈平面跟B的夹角为60°时，每匝线圈产生的感觉电动势的瞬市价。若是线圈平行于磁场时开始计时，写出线圈中电动势的瞬市价表达式。解析：(1)由m＝ω，ω＝2πn，＝1800r/min＝30r/s，得ENBSn＝Em＝Em＝6000πT＝0.5T。BNSω2πnNS2π×30×500×0.4(2)当线圈平面跟B的夹角为60°时，每匝线圈产生的感觉电动势为e＝ωcos60°BS0.5×0.4×2π×30×0.5V＝6πV。线圈转至与磁场平行开始计时，则：＝mcosω＝6000πcos60πtV。eEt答案：(1)0.5T(2)6πV(3)e＝6000πcos60πtV12．如图7(a)、(b)所示，一根长直的通电导线中的电流按正弦规律变化，规定电流从左向右为正，在直导线下方有一不闭合的金属框，则相关于b点来说，a点电势最高的时刻在()图

7A．t1时刻

B．t2时刻C．t3时刻

D．t4时刻解析：选

D

线框中的磁场是直导线中的电流

i

产生的，在

t