《金版学案》物理-选修3-2(粤教版)练习第二章第二节交变电流的描述【含解析】

《金版教案》物理_选修3-2(粤教版)练习第二章第二节交变电流的描绘【含分析】《金版教案》物理_选修3-2(粤教版)练习第二章第二节交变电流的描绘【含分析】《金版教案》物理_选修3-2(粤教版)练习第二章第二节交变电流的描绘【含分析】第二章交变电流第二节交变电流的描绘A级抓基础1．以下各物理量中，对线圈上产生的沟通电动势不产生影响的是( )A．匀强磁场的磁感觉强度B．线圈的总电阻C．线圈的转速D．线圈的匝数分析：Em＝NBSω，e＝Emsinωt，与B、S、ω、N相关．答案：

B2．如下图，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

ω匀速转动，能产生正弦交变电动势

e＝BSωsinωt的图是

(

)分析：依据题意可知，产生正弦交变电动势e＝BSωsinωt的图一定切割磁感线，致使磁通量在变化，进而即可求解．由题意可知，只有A图在切割磁感线，致使磁通量在变化，进而产生正弦交变电动势e＝BSωsinωt，而B、C、D图均没有致使磁通量变化，故A正确，B、C、D错误．答案：

A3.如下图，处在匀强磁场中的矩形线圈abcd，以恒定的角速度绕向平行于纸面并与ab垂直．在t＝0时刻，线圈平面与纸面重合，线圈的

ab边转动，磁场方cd边走开纸面向外运动．若规定

a→b→c→d→a

方向的感觉电流为正方向，则以下图能反应线圈感觉电流

I随时间

t变化的图线是

(

)分析：在t＝0时刻，线圈平面与纸面重合，即此时磁通量为零，磁通量变化率最大，因此产生的感觉电动势最大，故感觉电流最大，依据右手定章，可知电流方向为a→b→cd→a，因此选C.答案：C4．(多项选择)线圈在磁场中匀速转动产生的沟通电的刹时电动势为e＝102sin20πt(V)，则以下说法正确的选项是( )A．t＝0时，线圈平面位于中性面B．t＝0时，穿过线圈的磁通量最大C．t＝0时，导线切割磁感线的有效速度最大D．t＝0.4s时，e达到峰值102V分析：依据沟通电动势的刹时价表达式可判断题目所给的沟通电为正弦式交变电流，当t＝0时，e＝0，因此此时磁通量的变化率为零，导线切割磁感线的有效速度为零，但此时穿过线圈的磁通量最大，线圈平面位于中性面，因此

A、B

正确，

C

错误；当

t＝0.4s时，e＝102sin20πt(V)＝102sin8π(V)＝0，因此

D错误．答案：AB5.(多项选择)线圈在匀强磁场中匀速转动，产生交变电流的图象如下图，由图示可知( )A．在

A和

C

时刻线圈处于磁通量变化率最大地点B．在A和C时刻穿过线圈的磁通量为最大C．在B时刻到D时刻线圈转过的角度为π弧度D．若从B时刻到D时刻经过0.01s，则在1s内交变电流的方向改变50次分析：在A和C时刻，电流最大属于完整切割，线圈中电动势为最大，磁通量变化率最大，磁通量为零．A项对，B项错；在B时刻到D时刻，电流为零到电流为零且相邻．圈转过的角度为π弧度，则在1s内交变电流的方向改变100次．C项对，D项错．答案：AC

线6.(多项选择)如下图，一正方形线圈

B级提能力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′察看，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点时

(

)A．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最大分析：图示地点为垂直于中性面的地点，此时经过线圈的磁通量为零，但磁通量的变2化率最大，感觉电流也最大，I＝nBSω＝nBlω，由右手定章可判断出线圈中感觉电流的方RR向为adcba.答案：BCD7．如下图，矩形线圈abcd，已知ab为L1，ad为L2，在磁感强度为B的匀强磁场中绕OO′轴以角速度ω(从图中地点开始)匀速转动，则线圈中感觉电动势的大小为( )1A．2BL1L2ωsinωt

1B．2BL1L2ωcosωtC．BL1L2ωsinωt

D．BL1L2ωcosωt分析：线圈经过时间

t时，转过角度

θ，这时

ab、cd边切割磁感线产生感觉电动势

eab＝BL1vsinθ，ecd＝BL1vsinθ，bc，ad边不切割磁感线不产生感觉电动势，故线圈中的感觉电动势为

e＝eab＋Ecd＝2BL1vsin

1θ＝2BL1·2L2ωsin

ωt＝

BL1L2ωsin

ωt，故正确选项应为C.答案：C8．如下图，矩形线圈abcd在匀强磁场中能够分别绕垂直于磁场方向的轴P1和P2以同样的角速度匀速转动，当线圈平面转到与磁场方向平行时( )A．线圈绕P1转动时的电流等于绕P2转动时的电流B．线圈绕P1转动时的电动势小于绕P2转动时的电动势C．线圈绕P1和P2转动时电流的方向同样，都是a→b→c→dD．线圈绕P1转动时cd边遇到的安培力大于绕P2转动时cd边遇到的安培力分析：不论是绕P1转动仍是绕P2转动，线圈转到图示地点时产生的电动势都为最大值Em＝nBSω，由欧姆定律可知此时I相等，A对，B错；由右手定章可知线圈中电流方向为a→d→c→b→a，故C错；cd边所受的安培力F＝BLcdI，故F同样大，D错．答案：A9．一台发电机产生的按正弦规律变化的感觉电动势的最大值为311V，其线圈共100匝，在匀强磁场中匀速转动的角速度是100πrad/s，从线圈经过中性面开始计时(1)写出感觉电动势的刹时价表达式．(2)若该发电机只与含电阻的负载构成闭合电路，电路中的总电阻为100ω，试写出经过1负载的电流强度的刹时表达式．在t＝600s时电流强度的刹时价为多少？(3)线圈转过180°的过程中，电动势的均匀值是多少？(4)磁通量的变化率的最大值是多少？分析：(1)正弦交变电流的电动势一般表达式为：e＝Emsinωt(以中性面开始计时)，因此e＝311sin100πt(V)．(2)由闭合电路欧姆定律得：eEmi＝R＝Rsinωt，即i＝3.11sin100πt(A)，故在t＝1πA≈1.56A.600s时，i＝3.11sin6(3)线框在转过180°的过程中，磁通量的变化：ΔФ＝2BS，π此时t＝2＝ω，由法拉第电磁感觉定律得这一过程中的均匀电动势：E＝nΦ2nBSω，因此E＝2Em＝198V.＝tππ(4)电动势最大时，由法拉第电磁感觉定律得E＝nΦ，则：tΦt＝3.11Wb/s.答案：看法析10．如下图，在匀强磁场中有一个“n形”导线框可绕AB轴转动，已知匀强磁场的磁52感觉强度B＝πT，线框的CD边长为l1＝20cm，CE、DF边长均为l2＝10cm，转速为r/s.若从图示地点开始计时：(1)写出线框中感觉电动势的刹时价表达式；(2)在e-t坐标系中作出线框中感觉电动势随时间变化关系的图象．分析：(1)线框转动，开始计时的地点为线圈平面与磁感线平行的地点，产生的交变电流按余弦规律变化，在t时刻线框转过的角度为ωt，此时刻e＝BSωcosωt，2即e＝BSωcosωt，此中B＝πT，