高二下冊(cè)物理交變電流練習(xí)題及答案

1、高二下冊(cè)物理交變電流練習(xí)題及答案【】鑒于大家對(duì)高中頻道十分關(guān)注，小編在此為大家搜集整理了此文高二下冊(cè)物理交變電流練習(xí)題及答案，供大家參考 !高二下冊(cè)物理交變電流練習(xí)題及答案1 .(2019 年龍巖高二檢測(cè)) 甲、 乙兩電路中電流與時(shí)間關(guān)系如圖 5-1-12 所示，屬于交變電流的是()圖 5-1-12A. 甲、乙都是B. 甲是乙不是C. 乙是甲不是D. 甲、乙都不是解析：選B. 甲圖電流大小不變、方向變化，是交流電，乙圖大小變化、方向不變，是直流電，故選B.2. 在圖5-1-13 中，不能產(chǎn)生交變電流的是()圖 5-1-13解析： 選 A. 矩形線圈繞著垂直于磁場(chǎng)方向的轉(zhuǎn)軸做勻速圓周運(yùn)動(dòng)就產(chǎn)生交

2、流電，而A圖中的轉(zhuǎn)軸與磁場(chǎng)方向平行，線圈中無(wú)電流產(chǎn)生，所以選A.3. 交流發(fā)電機(jī)在工作時(shí)的電動(dòng)勢(shì)e=Emsint. 若將線圈匝數(shù)、線圈面積都提高到原來(lái)的兩倍，其他條件不變，則電動(dòng)勢(shì)變?yōu)?()A.e=2Emsint B.e=4EmsintC.e=Emsint D.e=Emsint解析：選B.由電動(dòng)勢(shì)最大值表達(dá)式Em=NBSN、S變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍，則最大值變?yōu)?Em故B正確.4. 矩形線圈的匝數(shù)為50 匝，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖5-1-14 所示 . 下列結(jié)論正確的是()圖 5-1-14A. 在 t=0.1 s 和 t=0.3 s 時(shí)，電動(dòng)勢(shì)最大

3、B. 在 t=0.2 s 和 t=0.4 s 時(shí)，電動(dòng)勢(shì)改變方向C. 電動(dòng)勢(shì)的最大值是157 VD.在t=0.4 s 時(shí)，磁通量變化率最大，其值為 3.14 Wb/s 解析：選CD.在t=0.1 s和t=0.3 s 時(shí)，矩形線圈的磁通量 最大，但磁通量的變化率為0，電動(dòng)勢(shì)為0，此時(shí)電動(dòng)勢(shì)改變方向.故A、B錯(cuò)誤.由圖象可知，周期為 0.4 s,故角速度 =5,而最大電動(dòng)勢(shì)為 Em=nBS=157V, C正確.在t=0.4 s時(shí)， 磁通量為0,磁通量變化率最大，具值為 3.14 Wb/s.故D正 確.5. (2009 年高考天津卷) 如圖 5-1-15 所示，單匝矩形閉合導(dǎo)線框 abcd 全部處于

4、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B 的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框面積為S,電阻為R.線框繞與cd邊重合的豎直固定轉(zhuǎn)軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線框從中性面開(kāi)始轉(zhuǎn)過(guò)的過(guò)程中，求通過(guò)導(dǎo)線橫截面的電荷量q.圖 5-1-15解析： q=t=t=.答案：一、選擇題1. 矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，下列說(shuō)法中不正確的是()A. 在中性面時(shí)，通過(guò)線圈的磁通量最大B. 在中性面時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零C. 穿過(guò)線圈的磁通量為零時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也為零D. 線圈每通過(guò)中性面一次，電流方向改變一次解析：選C. 由中性面的特點(diǎn)可知，應(yīng)選為C.2.線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)e=10sin20t V,則下列說(shuō)法正確的是()A.t=0 時(shí)

5、，線圈平面位于中性面B.t=0 時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量最大C.t=0 時(shí)，導(dǎo)線切割磁感線的有效速率最大D.t=0.4 s 時(shí)，e有最大值10 V解析：選AB.由電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式，計(jì)時(shí)從線圈位于中性面時(shí)開(kāi)始，所以t=0 時(shí)，線圈平面位于中性面，磁通量為最大，但此時(shí)導(dǎo)線速度方向與磁感線平行，切割磁感線的有效速率為零，A、B正確，C錯(cuò)誤.當(dāng)t=0.4 s 時(shí)，e=10sin20t=10sin(200.4) V=0, D錯(cuò)誤.3. (2019 年雅安高二檢測(cè)) 一矩形線圈，繞垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)并位于線圈平面內(nèi)的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng). 線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e 隨時(shí)間 t 的變化如圖5-1-16 所示 . 下面說(shuō)法中正

6、確的是()圖 5-1-16A.t1 時(shí)刻通過(guò)線圈的磁通量為零B.t2 時(shí)刻通過(guò)線圈的磁通量的絕對(duì)值最大C.t3 時(shí)刻通過(guò)線圈的磁通量變化率的絕對(duì)值最大D. 每當(dāng) e 變換方向時(shí)，通過(guò)線圈的磁通量絕對(duì)值都為最大解析：選D.t1 、 t3 時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，線圈位于中性面位置，所以穿過(guò)線圈的磁通量最大，磁通量的變化率為零，A、C錯(cuò)誤;t2時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，線圈位于中性面的垂面位置， 穿過(guò)線圈的磁通量為零，B 錯(cuò)誤 ; 由于線圈每過(guò)一次中性面時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量的絕對(duì)值最大，e 變換方向，所以D 正確.4. 閉合線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的正弦式交變電流 i=Imsin t. 若保持其他條

7、件不變，使線圈的匝數(shù)和轉(zhuǎn)速各增加 1 倍，則電流的變化規(guī)律為()A.i=Imsin t B.i=Imsin 2tC.i=2Imsin t D.i=2Imsin 2t解析： 選 D. 由電動(dòng)勢(shì)的最大值知，最大電動(dòng)勢(shì)與角速度成正比， 與匝數(shù)成正比，所以電動(dòng)勢(shì)最大值為4Em， 匝數(shù)加倍后，其電阻也應(yīng)該加倍，此時(shí)線圈的電阻為2R， 根據(jù)歐姆定律可得電流的最大值為Im=2Im,因此，電流的變化規(guī)律為i=2Imsin 2t.5. 如圖 5-1-17 所示是一多匝線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的圖象，根據(jù)圖象可知()圖 5-1-17A. 此感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)表達(dá)式為e=200sin

8、0.02tB. 此感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)表達(dá)式為e=200sin100tC.t=0.01 s 時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量為零D.t=0.02 s 時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量的變化率最大答案： B6. 一只矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，穿過(guò)線圈的磁通量隨時(shí)間變化的圖象如圖5-1-18 所示 .則下列說(shuō)法中正確的是()圖 5-1-18A.t=0 時(shí)刻，線圈平面與中性面垂直B.t=0.01 s 時(shí)刻，的變化率最大C.t=0.02 s 時(shí)刻，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)達(dá)到最大D. 該線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為50 rad/s解析：選BD.由圖象可知t=0、0.02 s、0.04 s時(shí)刻線圈平面是中性面位置，最大.=0，故 E

9、=0.t=0.01 s、 0.03 s、 0.05s 時(shí)刻線圈平面與磁感線平行，最小，最大，故E 最大，從圖象可知，交變電流變化的周期T=0.04 s ，則 =50 rad/s.所以B和D正確.7. (2019 年包頭高二檢測(cè))如圖 5-1-19 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(kāi)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()圖 5-1-19圖 5-1-20解析： 選 A. 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)，所以

10、產(chǎn)生的仍然是正弦交變電流，只是最大值為全部線圈在磁場(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.再由右手螺旋定則可以判斷出A選項(xiàng)符合題意.8. 如圖 5-1-21 所示，矩形線圈abcd 在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中可以分別繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸P1 和 P2 以相同的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到與磁場(chǎng)方向平行時(shí)()圖 5-1-21A.線圈繞P1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電流等于繞P2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電流B.線圈繞P1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電動(dòng)勢(shì)小于繞P2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電動(dòng)勢(shì)C.線圈繞P1和P2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)電流的方向相同，都是 abcdD.線圈繞P1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)dc邊受到的安培力大于繞P2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)dc 邊受到的安培力解析：選A. 如圖所示，設(shè)a

11、b=l1 ， ad=l2 ， O1a=r1， O1d=r2.線圈繞 P1 軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e1=Bl1v=Bl1l2. 線圈繞P2軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) e2=Bl1r1+Bl1r2 ,即 e1=e2,所以i1=i2，故選項(xiàng)A對(duì)B錯(cuò).由右手螺旋定則可知， 線圈繞P1和P2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)電流的方向相同，均是 adcb方向， 故選項(xiàng)C錯(cuò)，再根據(jù)安培力公式可知5安=8111 ,即安培力相同，D錯(cuò).9. 如圖 5-1-22 甲所示，a、 b 為兩個(gè)并排放置的共軸線圈，a中通有如圖乙所示的交變電流，則下列判斷錯(cuò)誤的是()圖 5-1-22A. 在t1 到 t2 時(shí)間內(nèi)，a、 b 相吸B. 在t2 到

12、 t3 時(shí)間內(nèi)，a、 b 相斥C.t1 時(shí)刻兩線圈間作用力為零D.t2 時(shí)刻兩線圈間吸引力最大解析：選D.t1 到 t2 時(shí)間內(nèi)，a 中電流減小，a 中的磁場(chǎng)穿過(guò) b 且減小， 因此 b 中產(chǎn)生與a 同向的磁場(chǎng)，故 a、 b 相吸，A 選項(xiàng)正確. 同理 B 選項(xiàng)正確.t1 時(shí)刻 a 中電流最大，但變化率為零，b中無(wú)感應(yīng)電流，故兩線圈的作用力為零，故 C選項(xiàng)正確，t2 時(shí)刻 a 中電流為零，但此時(shí)電流的變化率最大，b 中的感應(yīng)電流最大，但相互作用力為零，故D 選項(xiàng)錯(cuò)誤.因此，錯(cuò)誤的應(yīng)是D.二、非選擇題10. 發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子是匝數(shù)為100,邊長(zhǎng)為20 cm的正方形線圈，將它置于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.05

13、 T 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞著垂直于磁場(chǎng)方向的軸以=100 rad/s 的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)線圈平面跟磁場(chǎng)方向垂直時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí). 線圈和外電路的總電阻R=10 . 線圈從計(jì)時(shí)開(kāi)始，到轉(zhuǎn)過(guò)60 過(guò)程中通過(guò)線圈某一截面的電荷量為多少?解析：=n 又 = 且 =， t=t.所以，通過(guò)線圈某一截面的電荷量q=t=t=從中性面計(jì)時(shí)，轉(zhuǎn)過(guò)60，如圖所示=BS=BS(1-cos 60)=BSq= C=110-2C.答案： 110-2C11. 如圖 5-1-23 所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)B=0.1 T ，矩形線圈的匝數(shù)N=100,邊長(zhǎng) ab=0.2 m, bc=0.5 m ,以角速度=100 rad/s 繞OOffl勻速轉(zhuǎn)動(dòng).當(dāng)線

14、圈通過(guò)中性面時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，試求：線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式.圖 5-1-23解析：法一：線圈經(jīng)過(guò)時(shí)間t 轉(zhuǎn)過(guò)的角度=t ，這時(shí) bc 和 da邊不切割磁感線，ab 和 cd 邊切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)eab=ecd=NBabvsint其中v=所以e=eab+ecd=2eab=2NB sint=NBSsintEm=NBS=1000.10.1100 V=314 Ve=314sin100t V.法二：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值e=NBSsint ,由題可知：S=0.20.5 m2=0.1 m2Em=NBS=1000.10.1100 V=314 V所以 e=314sin100t V.答案： e=314sin100t V12. 如圖 5-1-24 所示，線圈的面積是0.05 m2 ，共 100 匝，線圈電阻為1 ，外接電阻R=9 ，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=T,當(dāng)線圈以300 r/min 的轉(zhuǎn)速勻速旋轉(zhuǎn)時(shí)，求：圖 5-1-24(1) 若從線圈處于中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)，寫(xiě)出線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式.(2) 線圈轉(zhuǎn)了s 時(shí)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值多大?(3)電路中流過(guò)電阻 R的電流的峰值是多少？解析： (1) 角速度 =10 r