高中物理 模塊十 電磁感應(yīng) 考點5.1 交流電的產(chǎn)生與描述試題

1、考點5 交流電考點5.1 交變電流的產(chǎn)生和描述1.交變電流定義：大小和方向都隨時間做周期性變化的電流.2.交變電流的產(chǎn)生(1)線圈繞垂直于磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動.(2)兩個特殊位置的特點：線圈平面與中性面重合時，SB，最大，0，e0，i0，電流方向?qū)l(fā)生改變.線圈平面與中性面垂直時，SB，0，最大，e最大，i最大，電流方向不改變.(3)電流方向的改變：線圈通過中性面時，電流方向發(fā)生改變，一個周期內(nèi)線圈兩次通過中性面，因此電流的方向改變兩次.(4)交變電動勢的最大值EmnBS.3.交變電流的變化規(guī)律(線圈在中性面位置開始計時)規(guī)律物理量函數(shù)表達式圖象磁通量mcostBScost電動勢eEmsint

2、nBSsint電壓uUmsintsin t電流iImsintsin t1. 關(guān)于線圈在勻強磁場中轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的交變電流，下列說法中正確的是(C)A線圈每經(jīng)過中性面一次，感應(yīng)電流方向改變一次，感應(yīng)電動勢方向不變B線圈每轉(zhuǎn)動一周，感應(yīng)電流方向就改變一次C線圈平面每經(jīng)過中性面一次，感應(yīng)電流和感應(yīng)電動勢方向都要改變一次D線圈轉(zhuǎn)動一周，感應(yīng)電流和感應(yīng)電動勢方向都要改變一次2. (多選)如圖所示為交流發(fā)電機示意圖，線圈的AB邊連在金屬滑環(huán)K上，CD邊連在滑環(huán)L上，導(dǎo)體制作的兩個電刷E、F分別壓在兩個滑環(huán)上，線圈在轉(zhuǎn)動時可以通過滑環(huán)和電刷保持與外電路的連接.關(guān)于其工作原理，下列分析正確的是(AC)A. 當(dāng)線圈平

3、面轉(zhuǎn)到中性面的瞬間，穿過線圈的磁通量最大B. 當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到中性面的瞬間，線圈中的感應(yīng)電流最大C. 當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到跟中性面垂直的瞬間，穿過線圈的磁通量最小D. 當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到跟中性面垂直的瞬間，線圈中的感應(yīng)電流最小3. 如圖所示為演示交變電流產(chǎn)生的裝置圖，關(guān)于這個實驗，正確的說法是()A 線圈每轉(zhuǎn)動一周，指針左右擺動兩次B 圖示位置為中性面，線圈中無感應(yīng)電流C 圖示位置ab邊的感應(yīng)電流方向為abD 線圈平面與磁場方向平行時，磁通量變化率為零4. 如圖所示，面積均為S的線圈均繞其對稱軸或中心軸在勻強磁場B中以角速度勻速轉(zhuǎn)動，能產(chǎn)生正弦交變電動勢eBSsint的圖是(A)5. 交流發(fā)電機在工作時電

4、動勢為eEmsint，若將發(fā)電機的角速度提高一倍，同時將線框所圍面積減小一半，其他條件不變，則其電動勢變?yōu)?C)AeEmsinBe2Emsin CeEmsin 2tDesin 2t6. (多選)一矩形線圈，在勻強磁場中繞垂直于磁場方向并位于線圈平面的固定軸轉(zhuǎn)動，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢e隨時間t的變化規(guī)律如圖5­1­16所示，則下列說法中正確的是(BCD)A t1和t3時刻穿過線圈的磁通量為零B t1和t3時刻穿過線圈的磁通量的變化率為零C 線圈平面從與磁場方向平行的時刻開始計時D 每當(dāng)感應(yīng)電動勢e變換方向時，穿過線圈的磁通量的絕對值都最大7. (多選)線圈在勻強磁場中轉(zhuǎn)動產(chǎn)

5、生電動勢e10sin 20t V，則下列說法正確的是(AB)A t0時，線圈平面位于中性面B t0時，穿過線圈的磁通量最大C t0時，導(dǎo)線切割磁感線的有效速率最大D t0.4 s時，e有最大值為10 V8. (多選)圖甲是小型交流發(fā)電機的示意圖，兩磁極N、S間的磁場可視為水平方向的勻強磁場，為交流電流表.線圈繞垂直于磁場的水平軸OO沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動，從圖甲所示位置開始計時，產(chǎn)生的交變電流隨時間變化的圖象如圖乙所示.以下判斷正確的是(AC)A 電流表的示數(shù)為10 AB 線圈轉(zhuǎn)動的角速度為50 rad/sC t0.01 s時，線圈平面與磁場方向平行D t0.02 s時，電阻R中電流的方向自右向

6、左9. （多選）一個矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動，穿過線圈的磁通量隨時間變化的圖象如圖5­1­11所示，則下列說法中正確的是(AD)A t0.01 s時刻的變化率達最大B t0.02 s時刻感應(yīng)電動勢達到最大C t0.03 s時刻感應(yīng)電動勢為零D 每當(dāng)變換方向時，線圈中的感應(yīng)電動勢都為最大10. (多選)如圖甲所示，一個矩形線框abcd在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動，線框內(nèi)磁通量隨時間t變化的情況如圖乙所示，則下列說法中正確的是(BC)A t1時刻線框中的感應(yīng)電動勢最大B t2時刻ad的運動方向與磁場方向垂直C t3時刻線框平面與中性面重合D t

7、4、t5時刻線框中感應(yīng)電流的方向相同11. 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，線圈平面位于如圖甲所示的勻強磁場中通過線圈內(nèi)的磁通量隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示，下列說法正確的是(B)A t1、t3時刻通過線圈的磁通量變化率最大B t1、t3時刻線圈中感應(yīng)電流方向改變C t2、t4時刻線圈中磁通量最大D t2、t4時刻線圈中感應(yīng)電動勢最小12. 矩形線圈在磁場中勻速轉(zhuǎn)動時，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大值為50V，那么該線圈由圖所示位置轉(zhuǎn)過30°，線圈中的感應(yīng)電動勢大小為(B)A50V B25VC25V D10V13. 有一個10匝正方形線框，邊長為20 cm，線框總電阻

8、為1 ，線框繞OO軸以10 rad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動，如圖所示，垂直于線框平面向里的勻強磁場的磁感應(yīng)強度為0.5 T問：(1) 該線框產(chǎn)生的交變電流電動勢最大值、電流最大值分別是多少？(2) 線框從圖示位置轉(zhuǎn)過60°時，感應(yīng)電動勢的瞬時值是多大？(3) 寫出感應(yīng)電動勢隨時間變化的表達式【答案】(1)6.28 V6.28 A(2)5.44 V(3)e6.28sin10t(V)14. 如圖所示，邊長為a的單匝正方形線圈在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，以O(shè)O邊為軸勻速轉(zhuǎn)動，角速度為，轉(zhuǎn)軸與磁場方向垂直，線圈電阻為R，求：(1) 從圖示位置開始計時，線圈中產(chǎn)生的瞬時電動勢的表達式；(2) 線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過的過程中通過線圈截面的電荷量q.【答案】(1)eBa2cos t(2)15. 一個在勻強磁場中繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動的線框，當(dāng)線框轉(zhuǎn)至中性面時開始計時t1 s，線框中感應(yīng)電動勢為50 V，當(dāng)t2 s時，線框中感應(yīng)電動勢為50 V，求：(1) 感應(yīng)電動勢的最大值；(2) 線框轉(zhuǎn)動的角速度的大小；(3) 線框中感應(yīng)電動勢的瞬時值表達式【答案】(1)Em100 V(2)10 rad/s(3)e100sin(10