《2022版高中物理 課時作業(yè)(九)交變電流 新人教版選修3-2》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2022版高中物理 課時作業(yè)(九)交變電流 新人教版選修3-2(4頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、2022版高中物理 課時作業(yè)(九)交變電流 新人教版選修3-2一、單項選擇題1關(guān)于線圈在勻強磁場中轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的交變電流,以下說法中正確的是()A線圈平面每經(jīng)過中性面一次,感應(yīng)電流方向就改變一次,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)電動勢和感應(yīng)電流的方向都要改變一次D線圈轉(zhuǎn)動一周,感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流方向都要改變一次解析:根據(jù)交流電的變化規(guī)律可得,如果從中性面開始計時有eEmsint和iImsint;如果從垂直于中性面的位置開始計時有eEmcost和iImcost,不難看出:線圈平面每經(jīng)過中性面一次,感應(yīng)電流方向就改變一次,感應(yīng)電動勢方向也改變
2、一次;線圈每轉(zhuǎn)動一周,感應(yīng)電流和感應(yīng)電動勢方向都改變兩次,C正確答案:C2線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動,產(chǎn)生交變電流的圖象如圖所示,由圖可知()A在A和C時刻線圈處于中性面位置B在B和D時刻穿過線圈的磁通量為零C從A時刻到D時刻線圈轉(zhuǎn)過的角度為弧度D在A和C時刻磁通量變化率的絕對值最大解析:當線圈在勻強磁場中處于中性面位置時,磁通量最大,感應(yīng)電動勢為零,感應(yīng)電流為零,B、D兩時刻線圈位于中性面當線圈平面與磁感線平行時,磁通量為零,磁通量的變化率最大,感應(yīng)電動勢最大,感應(yīng)電流最大,A、C時刻線圈平面與磁感線平行,D正確從A時刻到D時刻線圈轉(zhuǎn)過的角度為弧度故選D.答案:D3如圖所示,一線圈在勻強磁場中
3、勻速轉(zhuǎn)動,經(jīng)過圖示位置時()A穿過線圈的磁通量最小,磁通量的變化率最大B穿過線圈的磁通量最大,磁通量的變化率最大C穿過線圈的磁通量最大,磁通量的變化率最小D穿過線圈的磁通量最小,磁通量的變化率最小解析:本題主要考查對交變電流的產(chǎn)生過程的理解由圖可知線圈平面與磁感線平行,應(yīng)處于垂直于中性面的平面,此時穿過線圈的磁通量最小,磁通量的變化率最大,所以A選項正確答案:A4有一單匝閉合線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動,在轉(zhuǎn)動過程中,線圈中的最大磁通量為m,最大感應(yīng)電動勢為Em,下列說法中正確的是()A當磁通量為零時,感應(yīng)電動勢也為零B當磁通量減小時,感應(yīng)電動勢也減小C當磁通量等于0.5m時,
4、感應(yīng)電動勢為0.5EmD角速度解析:由交變電流的產(chǎn)生原理可知,感應(yīng)電動勢與磁通量的變化率有關(guān),與磁通量的大小無關(guān)磁通量最大時,感應(yīng)電動勢為零;而磁通量為零時,感應(yīng)電動勢最大且EmBSm,故選項D正確答案:D5交流發(fā)電機在工作時的電動勢eEmsint.若將線圈匝數(shù)、線圈面積都提高到原來的兩倍,其他條件不變,則電動勢變?yōu)?)Ae2EmsintBe4EmsintCeEmsint DeEmsint解析:由電動勢最大值表達式EmNBS,N、S變?yōu)樵瓉淼膬杀?,則最大值變?yōu)?Em,故B正確答案:B6如圖所示,一單匝矩形線圈abcd,已知ab邊長為l1,bc邊長為l2,在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中繞OO軸以角
5、速度從圖示位置開始勻速轉(zhuǎn)動,則t時刻線圈中的感應(yīng)電動勢為()A0.5Bl1l2sintB0.5Bl1l2costCBl1l2sintDBl1l2cost解析:線圈從題圖位置開始轉(zhuǎn)動,感應(yīng)電動勢瞬時值表達式為eEmcost,由題意,EmBSBl1l2,所以eBl1l2cost.答案:D二、多項選擇題7在勻強磁場中的矩形線圈從中性面開始勻速轉(zhuǎn)動,穿過線圈平面的磁通量與時間t的關(guān)系圖象是圖中的()解析:矩形線圈在中性面時,穿過線圈的磁通量最大,則t圖象是按余弦規(guī)律變化,C、D項正確答案:CD8矩形線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動,所產(chǎn)生的交變電流的波形圖如圖所示,下列說法中正確的是()A在t1時刻穿過線圈的
6、磁通量達到峰值B在t2時刻穿過線圈的磁通量達到峰值C在t3時刻穿過線圈的磁通量的變化率達到峰值D在 t4時刻穿過線圈的磁通量的變化率達到峰值解析:從題圖可知,t1、t3時刻線圈中感應(yīng)電流達到峰值,磁通量變化率達到峰值,而磁通量最小,線圈平面與磁感線平行;t2、t4時刻感應(yīng)電流等于零,磁通量變化率為零,線圈處于中性面位置,磁通量達到峰值,正確答案為B、C.答案:BC9.如圖所示,一單匝閉合線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)動過程中線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的瞬時值表達式為e0.5sin(20t) V,由該表達式可推知以下哪些物理量()A勻強磁場的磁感應(yīng)強度B線框的面積C穿過線框的磁通量
7、的最大值D線框轉(zhuǎn)動的角速度解析:根據(jù)正弦式交變電流的感應(yīng)電動勢的瞬時值表達式:eBSsint,可得20 rad/s,而磁通量的最大值為mBS,所以可以根據(jù)BS0.5 V求出磁通量的最大值答案:CD10.如圖所示,單匝矩形線圈abcd的邊長分別是abL,adD,線圈與磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場平行,線圈以ab邊為軸做角速度為的勻速轉(zhuǎn)動,下列說法中正確的是(從圖示位置開始計時)()At0時線圈的感應(yīng)電動勢為0B轉(zhuǎn)過90時線圈的感應(yīng)電動勢為0C轉(zhuǎn)過90的過程中線圈中的平均感應(yīng)電動勢為BLDD轉(zhuǎn)過90的過程中線圈中的平均感應(yīng)電動勢為解析:由題意t0時,BS,此時感應(yīng)電動勢最大,當線圈轉(zhuǎn)過90時,線圈位于
8、中性面位置,感應(yīng)電動勢為0,故選項A錯誤,選項B正確;線圈轉(zhuǎn)過90的過程中BSBLD,所用時間t.由法拉第電磁感應(yīng)定律知,故選項C錯誤,選項D正確答案:BD三、非選擇題11一矩形線圈有100匝,面積為50 cm2,線圈內(nèi)阻r2 ,在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動,從線圈平面與磁場平行時開始計時,已知磁感應(yīng)強度B0.5 T,線圈的轉(zhuǎn)速n1 200 r/min,外接一用電器,電阻為R18 ,試寫出R兩端電壓的瞬時值表達式解析:角速度2n40 rad/s,最大值EmnBS1000.55010440 V10 V,線圈中感應(yīng)電動勢eEmcost10cos(40t) V,由閉合電路歐姆定律i,故R
9、兩端電壓uRi9cos(40t) V.答案:u9cos(40t) V12如圖所示,在勻強磁場中有一個“”形導(dǎo)線框可繞AB軸轉(zhuǎn)動,已知勻強磁場的磁感應(yīng)強度B T,線框的CD邊長為20 cm,CE、DF長均為10 cm,轉(zhuǎn)速為50 r/s.若從圖示位置開始計時:(1)寫出線框中感應(yīng)電動勢的瞬時值表達式;(2)在et坐標系中作出線框中感應(yīng)電動勢隨時間變化的圖象解析:(1)線框轉(zhuǎn)動,開始計時的位置為線框平面與磁感線平行的位置,在t時刻線框轉(zhuǎn)過的角度為t,此時刻eBl1l2cost,即eBScost.其中B T,S0.10.2 m20.02 m2,2n250 rad/s100 rad/s,故e0.02100cos(100t) V,即:e10cos(100t) V.(2)線框中感應(yīng)電動勢隨時間變化的圖象如圖所示:答案:(1)e10cos(100t) V(2)見解析圖