2018-2019学年高中物理鲁科版选修3-2 3.2交变电流是怎样产生的（同步练习 共2份 含解析）

学业分层测评(八) (建议用时：45分钟) [学业达标] 1．如图3－2－10所示为演示交变电流产生的装置图，关于这个实验，正确的说法是(　　) 图3－2－10 A．线圈每转动一周，指针左右摆动两次 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 【解析】　线圈在磁场中匀速转动时，在电路中产生做周期性变化的交变电流，线圈经过中性面时电流改变方向，线圈每转动一周，有两次通过中性面，电流方向改变两次，指针左右摆动一次，故A错．线圈处于图示位置时，线圈与中性面垂直，感应电流最大，ab边向右运动，由右手定则得，ab边的感应电流方向为a→b，故B错、C对．线圈平面与磁感线平行时，磁通量的变化率最大．故D错． 【答案】　C 2．(多选)一矩形线圈绕垂直于匀强磁场方向、并位于线圈平面内的固定轴转动，线圈中的感应电动势e随时间t的变化情况如图3－2－11所示，则(　　) 图3－2－11 A．t1时刻穿过线圈的磁通量为零 B．t2时刻穿过线圈的磁通量为零 C．t3时刻穿过线圈的磁通量变化率为零 D．t4时刻穿过线圈的磁通量变化率为零 【解析】　t1时刻穿过线圈的磁通量为零，感应电动势最大；t2时刻穿过线圈的磁通量最大，感应电动势为零；t3时刻穿过线圈的磁通量变化率最大，感应电动势最大；t4时刻穿过线圈的磁通量变化率为零，感应电动势为零，选项A、D正确． 【答案】　AD 3．(多选)线圈在匀强磁场中转动产生感应电动势e＝10sin 20πt V，则下列说法正确的是(　　) A．t＝0时，线圈平面位于中性面 B．t＝0时，穿过线圈的磁通量最大 C．t＝0时，导线切割磁感线的有效速率最大 D．t＝0.4 s时，e有最大值10 V 【解析】　由电动势的瞬时值表达式知，计时是从线圈位于中性面时开始的，所以t＝0时，线圈平面位于中性面，磁通量为最大，但此时导线速度方向与磁感线平行，切割磁感线的有效速率为零，故A、B正确，C错误．当t＝0.4 s时，e＝10sin 20πt＝10×sin(20π×0.4)V＝0，D错误． 【答案】　AB 4. 矩形线圈在匀强磁场中匀速旋转时，如图3－2－12所示，产生的感应电动势最大值为50 V，那么该线圈由图所示位置转过30°时，线圈中的感应电动势大小为(　　) 图3－2－12 A．50 V　　　　　 B．25V C．25 V　　 D．10 V 【解析】　由题意可知：线圈从题图所示位置开始转动，产生的瞬时感应电动势表示为e＝Em cos ωt，转过30°时，e′＝Em cos 30°＝50×V＝25V，故B正确． 【答案】　B 5．某交流发电机给灯泡供电，产生正弦式交变电流的图象如图3－2－13所示，下列说法中正确的是(　　) 图3－2－13 A．交变电流的频率为0.02 Hz B．交变电流的瞬时值表达式为i＝5 cos(50πt) A C．在t＝0.01 s时，穿过交流发电机线圈的磁通量为零 D．1 s末线圈平面与磁感线垂直，感应电流最大 【解析】　从题图中可得该交变电流的周期为0.02 s，频率为50 Hz.交变电流的瞬时值表达式为 i＝5 cos(100πt)A.在t＝0.01 s时，感应电流最大，穿过交流发电机线圈的磁通量为零.1 s末线圈平面与磁感线平行，感应电流最大．故正确选项为C. 【答案】　C 6．欲增大交流发电机的感应电动势而不改变频率，下面措施中不能采用的是(　　) A．增大转速 B．增大磁感应强度 C．增加线圈匝数 D．增大线圈的包围面积 【解析】　设线圈匝数为N，磁感应强度为B，线圈围成的面积为S，角速度为ω，转速为n(转/秒)，由Em＝NBSω＝NBS·2πn，又由频率f＝ω/2π＝＝n，可知B、C、D项只改变Em大小，没改变频率，而A项改变了频率，故选A. 【答案】　A 7．如图3－2－14所示的电路中，A是熔断电流I0＝2 A的保险丝，R是可变电阻，交流电源的内电阻不计，其电动势随时间变化的规律是e＝220sin 314t(V)．为了不使保险 ... ...