《课时同步君》2017-2018学年高二物理人教选修3-2-5.1 交变电流

一、多选题

1. 难度：中等

矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，在线圈平面经过中性面瞬间，下列说法正确的是

A. 线圈平面与磁感线平行

B. 通过线圈的磁通量最大

C. 线圈中的感应电动势最大

D. 线圈中感应电动势的方向改变

2. 难度：中等

一单匝闭合线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动．在转动过程中，线框中的最大磁通量为Φ_m，最大感应电动势为E_m.下列说法中正确的是(　　)

A. 当线框磁通量为零时，感应电动势也为零

B. 线框转动的角速度ω等于E_m/Φ_m

C. 当线框内磁通量增大时，感应电动势在减小

D. 当线框内磁通量等于0.5Φ_m时，感应电动势等于0.5E_m

3. 难度：简单

如图所示，一面积为S的单匝矩形线圈处于有界磁场中，能使线圈中产生交变电流的是(　　)

A. 将线圈水平向右匀速拉出磁场

B. 使线圈以OO′为轴匀速转动

C. 使线圈以ab为轴匀速转动

D. 磁场以B＝B₀sin ωt规律变化

二、单选题

4. 难度：简单

线圈在磁场中匀速转动产生的交流电的瞬时电动势为e＝10sin 20πt V，则下列说法正确的是(　　)

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＝0.4 s时，e达到峰值10 V

5. 难度：简单

如图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 （  ）

A．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a→b

D．线圈平面与磁场方向平行时，磁通量变化率为零

6. 难度：中等

一个匝数N=100匝的线圈所包围的面积S=0.02 m²，在匀强磁场B=0.5 T中绕垂直于磁感线的轴以角速度ω=100π rad/s匀速转动时，在线圈中产生交流电，若自线圈通过中性面时开始计时，下列能够反映线圈中感应电动势随时间变化的图象可能是

A. [Failed to download image : http://qbm-images.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/QBM/2018/4/13/1923073962196992/1924050356641792/STEM/d04439359eb647d48c3f8b2ce86f42fb.png]    B. [Failed to download image : http://qbm-images.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/QBM/2018/4/13/1923073962196992/1924050356641792/STEM/7f780c8974644f81958d3aba0c11efce.png]    C. [Failed to download image : http://qbm-images.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/QBM/2018/4/13/1923073962196992/1924050356641792/STEM/4e31b8c921a24a62bc23ca837d64f4c0.png]    D. [Failed to download image : http://qbm-images.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/QBM/2018/4/13/1923073962196992/1924050356641792/STEM/4589cf96e28145e68a31c995110a72f1.png]

三、多选题

7. 难度：中等

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A→D时刻线圈转过的角度为π

D. 若从O→D时刻历时0.02 s，则在1 s内交变电流的方向改变100次

8. 难度：中等

如图所示，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′轴观察，线圈沿逆时针方向转动。已知磁感应强度为B，线圈匝数为n，边长为l，电阻为R，转动角速度为ω，则当线圈转至图示位置时

A. 线圈中感应电流的方向为abcda

B. 穿过线圈的磁通量为零，磁通量的变化率也为零

C. 线圈中的感应电流为

D. 线圈从图示位置起转动时，电动势的瞬时值为nBl²ω

四、填空题

9. 难度：简单

闭合线圈在匀强磁场中匀速转动，转速为240r/min，若线圈平面转至与磁场方向平行时的电动势2V，则从中性面开始计时，所产生的交流电动势的表达式为e=      V，电动势的峰值为      V，从中性面起经 s，交流电动势的大小为      V．

10. 难度：中等

某交变电压随时间的变化规律如图所示，则此交变电流的频率为________Hz。线圈转动的角速度是________rad/s。若将此电压加在10 μF的电容器上，则电容器的耐压值不应小于________V。

五、解答题

11. 难度：中等

有一个10匝的正方形线框，边长为20 cm，线框总电阻为1 Ω，线框绕OO′轴以10π rad/s的角速度匀速转动，如图所示。垂直于线框平面向里的匀强磁场的磁感应强度为0.5 T。以线框转至图中位置时开始计时。

（1）该线框产生的交变电流的电动势最大值、电流最大值分别是多少？

（2）写出感应电动势随时间变化的表达式。

（3）线框从图示位置转过60°时，感应电动势的瞬时值是多少？