2019高中物理第五章交變電流課時(shí)作業(yè)七交變電流含解析新人教版選修.docx

交變電流1家庭電路的交變電流圖象為如圖所示中的()【解析】家庭使用的交變電流是正弦式交變電流【答案】A2(多選)如圖所示的線圈中產(chǎn)生了交變電流的是()【解析】當(dāng)線圈繞垂直于磁場(chǎng)的軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，磁通量發(fā)生周期性變化，在一個(gè)周期內(nèi)既有增大又有減小，產(chǎn)生交變電流，B、C、D均符合此要求A項(xiàng)中線圈平面始終平行于磁場(chǎng)方向磁通量始終為0，故不產(chǎn)生交變電流【答案】BCD圖51123一線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，在如圖5112所示位置時(shí)()A穿過(guò)線圈的磁通量最大，磁通量的變化率最小B穿過(guò)線圈的磁通量最大，磁通量的變化率最大C穿過(guò)線圈的磁通量最小，磁通量的變化率最大D穿過(guò)線圈的磁通量最小，磁通量的變化率最小【解析】當(dāng)線框平面平行于磁感線時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量最小，但磁通量的變化率最大，即最大，故正確選項(xiàng)為C.【答案】C4(2014安慶一中高二檢測(cè))交流發(fā)電機(jī)在工作時(shí)電動(dòng)勢(shì)為eEmsin t，若將發(fā)電機(jī)的角速度提高一倍，同時(shí)將線框所圍面積減小一半，其他條件不變，則其電動(dòng)勢(shì)變?yōu)?)AeEmsin Be2Emsin CeEmsin 2t Desin 2t【解析】交變電流的瞬時(shí)值表達(dá)式eEmsin t，其中EmnBS，當(dāng)加倍而S減半時(shí)，Em不變，sin t變?yōu)閟in 2t，故C正確【答案】C5一閉合矩形線圈abcd繞垂直于磁感線的固定軸OO勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈平面位于如圖5113甲所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中通過(guò)線圈內(nèi)的磁通量隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖5113乙所示，下列說(shuō)法正確的是()圖5113At1、t3時(shí)刻通過(guò)線圈的磁通量變化率最大Bt1、t3時(shí)刻線圈中感應(yīng)電流方向改變Ct2、t4時(shí)刻線圈中磁通量最大Dt2、t4時(shí)刻線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最小【解析】t1、t3時(shí)刻通過(guò)線圈的磁通量最大，磁通量變化率0，此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、感應(yīng)電流均為零，線圈中感應(yīng)電流方向改變，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確；t2、t4時(shí)刻線圈中磁通量為零，磁通量的變化率最大，即感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤【答案】B圖51146如圖5114所示，單匝矩形線圈的一半放在具有理想邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線圈軸線OO與磁場(chǎng)邊界重合，線圈按圖示方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)(ab向紙外，cd向紙內(nèi))若從圖所示位置開始計(jì)時(shí)，并規(guī)定電流方向沿abcda為正方向，則線圈內(nèi)感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的圖象是圖中的()【解析】由題意知線圈總有一半在磁場(chǎng)中做切割磁感線的勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，且是從中性面開始進(jìn)行的，所以產(chǎn)生的仍然是正弦式交變電流，只是最大值為線圈全部在磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)情況下產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值的一半，所以選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤再由楞次定律可以判斷出開始計(jì)時(shí)一段時(shí)間內(nèi)，感應(yīng)電流方向與選定的正方向相反，所以A選項(xiàng)符合題意【答案】A7(多選)線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)e10sin 20t V，則下列說(shuō)法正確的是()At0時(shí)，線圈平面位于中性面Bt0時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量最大Ct0時(shí)，導(dǎo)線切割磁感線的有效速率最大Dt0.4 s時(shí)，e有最大值為10 V【解析】由電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式可知計(jì)時(shí)應(yīng)從線圈位于中性面時(shí)開始，即t0時(shí)，e0，此時(shí)線圈平面位于中性面，磁通量最大，導(dǎo)線速度方向與磁感線平行，切割磁感線的有效速率為0，A、B正確，C錯(cuò)誤當(dāng)t0.4 s時(shí)，代入式中得e10sin 20t10sin(200.4) V0，D錯(cuò)誤【答案】AB8(多選)如圖5115甲所示，一個(gè)矩形線框abcd在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線框內(nèi)磁通量隨時(shí)間t變化的情況如圖5115乙所示，則下列說(shuō)法中正確的是()圖5115At1時(shí)刻線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大Bt2時(shí)刻ad的運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向垂直Ct3時(shí)刻線框平面與中性面重合Dt4、t5時(shí)刻線框中感應(yīng)電流的方向相同【解析】t1時(shí)刻通過(guò)線框的磁通量最大，磁通量的變化率0最小，此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)等于0，A錯(cuò)；在t2、t4時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，此時(shí)導(dǎo)線ad、cb的運(yùn)動(dòng)方向均垂直于磁感線，所以B正確；t1、t3、t5時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)均為0，此時(shí)線框所在平面垂直于磁感線，稱為中性面，C正確；t5時(shí)刻感應(yīng)電流為0，D錯(cuò)【答案】BC9(多選)一矩形線圈，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向并位于線圈平面的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖5116所示，則下列說(shuō)法中正確的是()圖5116At1和t3時(shí)刻穿過(guò)線圈的磁通量為零Bt1和t3時(shí)刻穿過(guò)線圈的磁通量的變化率為零C線圈平面從與磁場(chǎng)方向平行的時(shí)刻開始計(jì)時(shí)D每當(dāng)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e變換方向時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量的絕對(duì)值都最大【解析】由圖象可知，為余弦式交變電流，說(shuō)明t0時(shí)，線圈平面與磁感線方向平行，選項(xiàng)C正確t1、t3時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，說(shuō)明這兩個(gè)時(shí)刻穿過(guò)線圈的磁通量變化率為零，穿過(guò)線圈的磁通量最大，所以選項(xiàng)B正確，選項(xiàng)A錯(cuò)誤當(dāng)線圈通過(guò)中性面時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向要發(fā)生改變，所以選項(xiàng)D正確故本題的正確選項(xiàng)為B、C、D.【答案】BCD10(多選)(2014廣州高二檢測(cè))如圖中各圖面積均為S的線圈均繞其對(duì)稱軸或中心軸在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，能產(chǎn)生正弦式交變電動(dòng)勢(shì)eBSsin t的圖是()【解析】線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸(軸在線圈所在平面內(nèi))勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的正弦式交變電動(dòng)勢(shì)為eBSsin t，由這一原則判斷，A圖和C圖符合要求；B圖中的轉(zhuǎn)軸不在線圈所在平面內(nèi)；D圖轉(zhuǎn)軸與磁場(chǎng)方向平行，而不是垂直，且磁通量不變不能產(chǎn)生感應(yīng)電流故A、C正確【答案】AC11(2014九江一中高二檢測(cè))一根長(zhǎng)直的通電導(dǎo)線中的電流按正弦規(guī)律變化，如圖5117(a)、(b)所示，規(guī)定電流從左向右為正在直導(dǎo)線下方有一不閉合的金屬框，則相對(duì)于b點(diǎn)來(lái)說(shuō)，a點(diǎn)電勢(shì)最高的時(shí)刻在()圖5117At1時(shí)刻Bt2時(shí)刻Ct3時(shí)刻Dt4時(shí)刻【解析】線框中的磁場(chǎng)是直線電流i產(chǎn)生的，在t1、t3時(shí)刻，電流i最大，但電流的變化率為零，穿過(guò)線框的磁通量變化率為零，線框中沒有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為零在t2、t4時(shí)刻，電流i0，但電流變化率最大，穿過(guò)線框的磁通量變化率最大，a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差最大，再根據(jù)楞次定律可得出a點(diǎn)相對(duì)b點(diǎn)電勢(shì)最高的時(shí)刻在t4.【答案】D圖511812一矩形線圈，面積是0.05 m2，共100匝，線圈電阻r1 ，外接電阻R4 ，線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度B T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以n300 r/min的轉(zhuǎn)速繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖5118所示，若從中性面開始計(jì)時(shí)，求：(1)線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式；(2)線圈從開始計(jì)時(shí)經(jīng) s時(shí)線圈中由此得到的感應(yīng)電流的瞬時(shí)值；(3)外電路R兩端電壓瞬時(shí)值的表達(dá)式【解析】(1)線圈轉(zhuǎn)速n300 r/min5 r/s，角速度2n10 rad/s，線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值EmNBS50 V，由此