初中物理北京课改版八年级上第二章常见的运动 市赛获奖

学业分层测评(七)(建议用时：45分钟)[学业达标]1．关于交变电流和直流电的说法中，正确的是()A．如果电流大小做周期性变化，则一定是交变电流B．直流电的大小可以变化，但方向不一定变化C．交变电流一定是按正弦或余弦规律变化的D．交变电流的最大特征就是电流的方向发生周期性的变化【解析】直流电的特征是电流方向不变，交流电的特征是电流方向改变．另外交变电流不一定都是正弦式电流或余弦式电流．【答案】D2．下图中哪些情况线圈中不能产生交变电流()【解析】A图中线圈绕平行于磁场的轴转动不产生电流，B、C、D中线圈产生的感应电流方向均发生变化．【答案】A3．下列各种叙述正确的是()A．线框平面和磁感线平行时即为中性面B．线框平面与磁感线垂直时，磁通量最大，感应电动势最大C．线框平面与磁感线平行时，磁通量为零，感应电动势最大D．线框匀速转动，各时刻线速度一样大，各时刻产生的感应电动势一样大【解析】线框平面和磁感线垂直时即为中性面，磁通量最大，但磁通量的变化率为零(切割速度方向平行磁感线，不切割磁感线)，感应电动势为零；线框平面与磁感线平行时，磁通量为零，磁通量的变化率最大，感应电动势最大；线框匀速转动，各时刻线速度一样大，但速度的方向与磁场的夹角时刻变化，各时刻产生的感应电动势不一样．C选项正确．【答案】C4．(多选)矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动产生交变电流．穿过线圈平面的磁通量Φ与产生的感应电动势e的大小关系正确的是()A．Φ最大，e最大 B．Φ最小，e最小C．Φ最大，e最小 D．Φ最小，e最大【解析】磁通量最大时，其变化率为零(切割速度方向平行磁感线，不切割磁感线)，感应电动势为零；磁通量为零时，磁通量的变化率最大，感应电动势最大．【答案】CD5．一矩形线圈，绕与匀强磁场垂直的中心轴OO′沿顺时针方向旋转，引出线的两端各与互相绝缘的半圆铜环连接，两个半圆铜环分别与固定电刷A、B滑动接触，电刷间接有电阻R，如图2­1­9所示，在线圈转动的过程中，通过R的电流()【导学号：97192058】图2­1­9A．大小和方向都不断变化B．大小和方向都不变C．大小不断变化，方向是A→R→BD．大小不断变化，方向是B→R→A【解析】线圈转动时产生的是交变电流，大小不断变化，但由于通过电刷，流过R的方向一直是A→R→B.【答案】C6．一矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动，线圈中感应电动势随时间的变化关系如图2­1­10所示，则下列说法正确的是()图2­1­10A．t1时刻通过线圈的磁通量为零B．t2时刻通过线圈的磁通量最大C．t3时刻通过线圈的磁通量变化率最大D．t4时刻通过线圈的磁通量变化率最大【解析】t1、t3两时刻，线圈中感应电动势e＝0，故此两时刻线圈处于中性面位置，磁通量最大，磁通量的变化率为零，故A、C两项错误；t2、t4两时刻，e最大，线圈处于垂直于中性面位置(B∥S)，磁通量为零，磁通量的变化率最大，故B项错误，D项正确．【答案】D7．(多选)矩形线框可以绕垂直于匀强磁场且在线框平面内的轴匀速转动，转动时线框中产生了交变电流，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．每当线框转过中性面时，感应电动势或感应电流方向就改变一次D．线框经过中性面时，各边切割磁感线的有效速度为零【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的速度与磁感线平行，不切割磁感线，所以电动势等于零，感应电流的方向也就在此时刻变化．线框垂直于中性面时，穿过线框的磁通量为零，但切割磁感线的两边都垂直切割，有效切割速度最大，所以感应电动势最大，也可以说此时穿过线框的磁通量的变化率最大，故C、D选项正确．【答案】CD8．(多选)关于中性面，下列说法中正确的是()A．线圈在转动中经过中性面位置时，穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为零B．线圈在转动中经过中性面位置时，穿过线圈的磁通量为零，磁通量的变化率最大C．线圈每经过一次中性面，线圈中感应电流的方向就改变一次D．线圈每转动一周，经过中性面一次，所以线圈每转动一周，感应电流的方向就改变一次【解析】中性面是线圈平面与磁感线垂直的位置，线圈经过该位置时，穿过线圈的磁通量最大，各边都不切割磁感线，不产生感应电动势，所以磁通量的变化率为零，A正确，B错误；线圈每经过一次中性面，感应电流的方向就改变一次，但线圈每转一周要经过中性面两次，所以每转一周，感应电流的方向要改变两次，C正确，D错误．【答案】AC9．(多选)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象如图2­1­11所示，则下列说法中正确的是()【导学号：97192059】图2­1­11A．t＝s时刻Φ的变化率达最大B．t＝s时刻感应电动势达到最大C．t＝s时刻感应电动势为零D．每当Φ变换方向时，线圈中的感应电动势都为最大【解析】t＝s及t＝s时，Φ＝0，但eq\f(ΔΦ,Δt)最大，所以产生的感应电动势最大，选项A正确，C错误；t＝s时，Φ最大，但eq\f(ΔΦ,Δt)＝0，感应电动势为零，选项B错误；每当Φ变换方向时，eq\f(ΔΦ,Δt)最大，感应电动势最大，选项D正确．【答案】AD10．如图2­1­12所示，矩形闭合线圈ABCD在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴OO′以恒定的角速度转动，当线圈平面转到与磁场方向垂直的位置时()【导学号：97192211】图2­1­12A．穿过线圈的磁通量最小B．线圈中的感应电流为零C．线圈中的感应电动势最大D．AB边所受的安培力最大【解析】线圈平面转到与磁场方向垂直的位置叫中性面，线圈位于中性面时，穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为零，也就是感应电动势最小，感应电流最小且为0，所以AB边所受的安培力最小．因此选B.【答案】B[能力提升]11．(多选)如图2­1­13所示，一个矩形线圈在匀强磁场内绕OO′轴转动．观察连接线圈电流表的指针，可以判断()图2­1­13A．指针随线圈转动而摆动，并且每转一周，指针左右摆动各一次B．当线圈平面转到与磁感线垂直位置时，电流表指针偏转最大C．当线圈平面转到与磁感线平行位置时，电流表指针不发生偏转D．感应电动势和感应电流都是做周期性变化【解析】由题图可知，初始时线圈与磁感线平行，产生的电流最大，当线圈平面转到与磁感线垂直时，电流为零，电流方向发生改变，所以B、C两项错；线圈在磁场中匀速转动一周时，感应电动势和感应电流都是做周期性变化，D项正确；电流方向改变两次，指针左右摆动各一次，A项正确．【答案】AD12.(多选)如图2­1­14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，从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，则在0～eq\f(π,2ω)这段时间内()【导学号：97192060】图2­1­14A．线圈中的感应电流一直在减小B．线圈中的感应电流先增大后减小C．穿过线圈的磁通量一直在减小D．穿过线圈的磁通量的变化率一直在减小【解析】0～eq\f(π,2ω)为四分之一周期的时间，t＝0时刻，磁通量为0，感应电流最大，之后四分之一周期的时间内，穿过线圈的磁通量一直在增大，而线圈中的感应电流一直在减小，即穿过线圈的磁通量的变化率一直在减小．【答案】AD13．(多选)如图2­1­15所示，电阻为R的正方形导线框，边长为l，在磁感应强度为B，方向水平向右的匀强磁场中，在t＝0时，线框所在平面与磁场垂直，线框处于竖直平面内，现使它绕水平轴OO′以角速度ω匀速转过180°，则在转动过程中()图2­1­15A．通过导线任意截面的电荷量为零B．通过导线任意截面的电荷量为eq\f(2Bl2,R)C．导线框中磁通量的最大变化率为Bωl2D．导线框中感应电流方向改变一次【解析】通过导线任意截面的电荷量：q＝IΔt＝eq\f(E,R)·Δt＝eq\f(ΔΦ,Δt)·eq\f(Δt,R)＝eq\f(ΔΦ,R)＝eq\f(2Bl2,R)，故B正确；磁通量的变化率最大时，感应电动势最大且Em＝BSω＝Bωl2，又E＝eq\f(ΔΦ,Δt)，故磁通量的最大变化率为Bωl2，故C正确；从中性面转过180°的过程中，感应电流的方向不变，故D错．【答