《物理高二年级选修32交变电流达标检测试卷附答案和解释》由会员分享，可在线阅读，更多相关《物理高二年级选修32交变电流达标检测试卷附答案和解释（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、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高二物理选修高二物理选修 3-23-2 交变电流达标检测试题（附答案交变电流达标检测试题（附答案和解释）和解释）莲山课件m 1 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
2、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
3、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 5-1-16 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 5-1-16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 / 10A0.5Bl1l2sintB0.5Bl1l2costcBl1l2sintDBl1l2cost解析 线圈从题图示位置开始转动，电动势瞬
4、时值表达式为 eEmcost，由题意，EmBSBl1l2，所以eBl1l2cost.答案 D5.如图 5-1-17 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 e0.5sin(20t)V，由该表达式可推知以下哪些物理量( )图 5-1-17A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 BS0.5 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
5、写作 独家原创 4 / 106.如图 5-1-18 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 5-1-18A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
6、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 5-1-19 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 5-1-19解析 线圈在磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动
7、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
8、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，
9、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 5-1-21 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 5-1-21A.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
10、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 5-1-22 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( )
11、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 5-1-22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 5-1-23 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 5-1-23(1)写出线框中感应电动势的瞬
12、间值表达式；(2)在 e-t 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，S0.10.2m20.02m2，2n250r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 e520.02100cos(100t)V，即：e102cos(100t)V.(2)线框中感应电动势随时间变化关系的图象如图所示：答案 (1)e102cos(100t)V (2)见解析图13.如图 5-1
13、-24 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 B0.2T，求：图 5-1-24(1)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)当线圈平面转到与磁场平行时，ab、cd 两边均垂直切割磁感线，这时线圈中产生的感应电动势最大，EmNBS200.20.2222V2.0V.(2)电动势瞬时值表达式：eEmsint2sin(4t)V(3)ENt200.20.041424V1.28V.答案 (1)2.0V 线圈平面与磁场平行精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文-全程指导写作 独家原创 10 / 10(2)e2sin(4t)V (3)1.28V莲山课件m
