2024鲁科版高中物理选择性必修第二册同步练习--第2节　交变电流的产生

中小学教育资源及组卷应用平台 2024鲁科版高中物理选择性必修第二册同步 第2节　交变电流的产生 基础过关练 　　　　　　　　　　　　　　　 题组一　交变电流的产生 1.线圈在匀强磁场中匀速转动而产生交变电流,则 (　　) A.线圈位于中性面时,感应电动势最大 B.当线圈通过中性面时,感应电流方向将改变 C.当穿过线圈的磁通量为零时,线圈中感应电流也为零 D.当线圈转过一周时,感应电流方向改变一次 2.(2023陕西安康江南中学期中)如图所示为演示交变电流产生的装置,关于这个实验,正确的说法是 (　　) A.线圈每转动一周,指针左右摆动各两次 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 题组二　交变电流的变化规律 3.(2023陕西安康江南中学期中)如图中面积均为S的导体线框均绕其对称轴或中心轴在匀强磁场中以角速度ω匀速转动,能产生正弦交变电动势e=BSω sin ωt的图是 (　　) 4.(2021山东德州期末)一50匝的矩形线圈,在B=5 T的匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时,穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图所示。下列结论正确的是 (　　) A.该线圈产生交变电压的表达式为u=50π sin 5πt(V) B.该线圈产生交变电压的表达式为u=50π cos 5πt(V) C.在t=0.1 s时,磁通量最大,感应电动势最大 D.在t=0.2 s时,磁通量为0,电流方向发生改变 5.如图所示,矩形线圈匝数N=100,ab=30 cm,ad=20 cm,匀强磁场磁感应强度B=0.8 T,线圈绕轴OO'从图示位置开始匀速转动,角速度ω=100π rad/s,试求: (1)穿过线圈的磁通量最大值Φm为多大 线圈转到什么位置时取得此值 (2)线圈产生的感应电动势最大值Em为多大 线圈转到什么位置时取得此值 (3)写出感应电动势e随时间变化的表达式。 题组三　交变电流的图像 6.(2021山东临沂期末)在匀强磁场中,一矩形金属框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动,如图甲所示,产生的交变电动势的图像如图乙所示,则 (　　) A.t=0.01 s时线框平面与中性面重合 B.t=0.005 s时通过线框的磁通量变化率最大 C.线框产生的交变电动势有效值为311 V D.线框产生的交变电动势频率为100 Hz 7.(2023福建泉州五校联考)如图甲所示是小型交流发电机的示意图,两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场,为交流电压表,电阻R=1 Ω。线圈绕垂直于磁场的水平轴OO'沿逆时针方向匀速转动(主视图),从图示位置开始计时,产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示。以下判断正确的是　 (　　) A.电压表的示数为10 V B.线圈转动的角速度为50π rad/s C.0.01 s时线圈平面与磁场方向垂直 D.0.02 s时电阻R中电流的方向为a→R→b 8.如图甲所示,一矩形线圈abcd放置在匀强磁场中,并绕过ad、bc中点的轴OO'以角速度ω逆时针匀速转动,若以线圈平面与磁场夹角θ=45°时(如图乙)为计时起点,并规定当电流自a流向b时电流方向为正,则选项图中正确的是 (　　) 题组四　交流电四值问题 9.有一10匝正方形线框,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,π取3.14。问: (1)该线框产生的交变电流电动势最大值、电流最大值分别是多少 (2)线框从图示位置转过60°时,感应电动势的瞬时值是多大 能力提升练 　　　　　　　　　　　　　　　 题组一　交变电流的产生与变化规律 1.(2022山东济南期末)交流发电机的工作原理示意图如图甲所示,在磁感应强度为B的匀强磁场中,边长为L的单匝正方形金属框以恒定角速度绕垂直于磁场方向的轴OO'转动,不计金属框电阻。图乙为金属框产生的电压u随时间变化的图像。则下列说法正确的是 (　　) A.电压有效值为U0 B.ab边产生的最大电动势为U0 C.t=0时金属框平面垂直于中性面 D.交流电周期 ... ...