人教版高中物理选修3-2交变电流第1名师精编课时作业.docVIP

……………………………………………………………名校名师推荐………………………………………………… PAGE PAGE 1 2017-2018学年度高二物理人教版选修3-2第五章交变电流第1节交变电流同步练习 一、单选题 1. 小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系，如图所示，此线圈与一个R=10Ω的电阻构成闭合电路，不计电路的其他电阻，下列说法正确的是（　　） A. 该交流电压瞬时值的表达式u=100sin（25πt）V B. 该交流电的频率为50Hz C. 该交流电的电压的有效值为100 D. 若将该交流电压加在阻值R=100Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率是50W 【答案】D 【解析】A、由图象可知交变电流的周期，角速度， 频率，故该交流电压瞬时值的表达式，故AB错误；C、该交流电的电压的有效值为，故C错误；D、若将该交流电压加在阻值的电阻两端，则电阻消耗的功率为：，故D正确。 点睛：从图象中可以求出该交流电的最大电压以及周期等物理量，然后根据最大值与有效值以及周期与频率关系求解。 2. 某线圈在匀强磁场中匀速转动，穿过它的磁通量φ随时间的变化规律如图所示，那么在图中（　　） A. t1时刻，穿过线圈磁通量的变化率最大 B. t2时刻，穿过线圈的磁通量变化率为零 C. t3时刻，线圈中的感应电动势达最大值 D. t4时刻，线圈中的感应电动势达最大值 【答案】D 【解析】A、时刻，磁通量最大，磁通量的变化率为零，时刻磁通量为零，磁通量的变化率最大，故AB错误；C、时刻，磁通量最大，磁通量的变化率为零，则感应电动势为零，故C错误；D、时刻磁通量为零，磁通量的变化率为最大，则感应电动势最大，故D正确。 点睛：解决本题的关键知道感应电动势与磁通量变化率的关系，知道图线的斜率反映感应电动势的大小。 3. 单匝矩形线圈abcd边长分别为l1和l2，在匀强磁场中可绕与磁场方向垂直的轴OO′匀角速转动，转动轴分别过ad边和bc边的中点，转动的角速度为ω．磁场的磁感应强度为B．图为沿转动轴OO′观察的情况，在该时刻线圈转动到ab边的速度方向与磁场方向夹角为θ，此时线圈中产生的感应电动势的瞬时值为（　　） A. 2Bl1l2ωcosθ B. 3Bl1l2ωsinθ C. Bl1l2ωcosθ D. Bl1l2ωsinθ 【答案】D 【解析】矩形线圈在匀强磁场中做匀角速转动，产生交流电，感应电动势的最大值为： 根据电动势的瞬时值表达式：，在该时刻线圈转动到ab边的速度方向与磁场方向夹角为θ时，；此时线圈中产生的感应电动势的瞬时值为：，故选项D正确，ABC错误。 点睛：本题关键是记住交流电最大值表达式，然后结合电动势的瞬时值表达式即可。 4. 如图甲所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中逆时针匀速转动时，线圈中产生的交变电流如图乙所示，设沿abcda方向为电流正方向，则下列说法正确的是（　　） A. 乙图中ab时间段对应甲图中A至B图的过程 B. 乙图中bc时间段对应甲图中C至D图的过程 C. 乙图中d时刻对应甲图中的D图 D. 若乙图中d处是0.02?s，则1?s内电流的方向改变50次 【答案】B 【解析】试题分析：A图中，穿过线圈的磁通量最大，但变化率为零，此时线圈产生的电动势为零，故A错；C图中，穿过线圈的磁通量最大，变化率为零，此时产生的电动势也为零，线圈沿轴逆时针转动，由C转到D的过程中，穿过线圈的磁通量减小，感应电流形成的磁场与原磁场相同，故感应电流的方向为adcba，与规定方向相反，电流为负，B对；乙图中的d时刻电流为零，线圈应处于中性面位置，知C错；若乙图中d处是0.02s，即周期为0.02s,一个周期内电流方向改变两次，故1s改变100次，D错。 考点：交变电流的产生。 【名师点睛】中性面 ①中性面：与磁场方向垂直的平面． ②中性面与峰值面的比较  中性面 峰值面 含义 线圈平面与磁场方向垂直 线圈平面与磁场方向平行 磁通量 最大(BS) 零 磁通量的变化率 0 最大 感应电动势 0 最大(nBSω) 电流方向 发生改变 方向不变 5. 一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，下列说法正确的是（　　） A. 在中性面时，通过线圈的磁通量最小 B. 在中性面时，磁通量的变化率最大，感应电动势最大 C. 线圈通过中性面时，电流的方向发生改变 D. 穿过线圈的磁通量为零时，感应电动势也为零 【答案】C 【解析】A、在中性面时，线圈与磁场垂直，磁通量最大，故A错误；B、在中性面时，没有边切割磁感线，感应电动势为零，故B错误；C、线圈每次通过中性面，电流的方向均会发生改变，故C正确； D、穿过线圈的磁通量