高中物理沪科版 (2019)选择性必修 第二册2.1 感应电流产生的条件一课一练

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【优选】物理沪科版选择性必修第二册第1节感应电流产生的条件-2课时练习一．单项选择1．将阻值为5Ω的电阻接到内阻不计的交流电源上，电源电动势随时间变化的规律如图所示。下列说法正确的是（　　 ）A．电路中交变电流的频率为50HzB．通过电阻的电流为AC．用交流电压表测得电阻两端的电压是5VD．电阻消耗的电功率为2.5W2．在匀强磁场中，一个200匝的闭合矩形金属线圈，绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化。设线圈总电阻为2Ω，则（　 　）
 A．0.5s时，线圈中的感应电动势为8πVB．1. 0 s时，线圈中的电流改变方向C．2.0s时，线圈中的电流为πAD．一个周期内，线圈产生的热量为32π2J3．发电机的示意图如图甲所示，边长为L的正方形金属框，在磁感应强度为B的匀强磁场中以恒定角速度绕轴转动，阻值为R的电阻两端的电压如图乙所示。其它电阻不计，图乙中的已知量。则金属框转动一周（　　 ）
 A．框内电流方向不变B．电动势的有效值为C．流过电阻的电荷量D．电阻产生的焦耳热4．对于圆周运动的几个物理量的理解，以下说法正确的是（　　）A. 匀速圆周运动的线速度是不变的 B. 地球上不同位置的角速度是不同的C. 角速度与周期成反比 D. 线速度一定时，角速度与半径成正比5．如图所示，正方形线框abcd绕对称轴OO′在匀强磁场中匀速转动，转速ω=100rad/s，线框边长L=0.1m，匝数N=100，感应强度B=0.1T，图示位置线框平面与磁感线平行闭合回路中线框的电阻r=2Ω，外接电阻R=8Ω。则（　　）
 A．图中所示的瞬间，线框处于中性面B．转动过程中，穿过线框的磁通量最大值为0.1WbC．电压表读数为D．通过电阻R电流的有效值为1A6．某交流电的u-t图像如图所示，则该交流电电压的有效值为（　 　）A．3.5V B．5V C．V D．V 7．图示为一交变电流的电压随时间变化的图像，此交变电流的电压有效值为（　　）
 A． B． C． D．8．两个完全相同的电热器分别通以如图甲．乙所示的交变电流，在相同时间内两电热器产生的热量之比Q甲：Q乙为（　 　）A．2:1 B．:1 C．1:1 D．1:29．匝数n=20的线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的关系如图所示，下列判断正确的是（ 　　）A．在t=0.2s时，线圈位于中性面B．在t=0.2s前后，线圈中的电流方向发生变化C．0~0.1s的过程中，线圈产生的平均电动势为20VD．线圈产生电动势的瞬时值表达式e=10πsin5πt（V）10．如图所示，单匝闭合金属线框abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动，设穿过线框的最大磁通量为，线框中的最大感应电动势为Em，从线框平面与磁场平行时刻开始计时，下面说法不正确的是（ 　　）A．当穿过线框的磁通量为的时刻，线框中的感应电动势为B．线框中的电流强度随时间按余弦规律变化C．线框转动的角速度为D．线框在垂直于磁场方向平面内的投影面积随时间按正弦规律变化11．如图表示一交流电的电流随时间变化的图像，此交流电流的有效值是（ 　　）
 A．10A B．7A C．A D．8A12．钳型表的工作原理如图所示。当通有交流电的导线从环形铁芯的中间穿过时，与绕在铁芯上的线圈相连的电表指针会发生偏转。由于通过环形铁芯的磁通量与导线中的电流成正比，所以通过偏转角度的大小可以测量导线中的电流。我国日常所用交流电的频率为50Hz，现用一钳型电流表测量某一电流，电表读数为10A；若被测交流电的电流大小一样但频率变为60Hz，用该钳型电流表再次进行测量，则读数将是（ 　　）
 A．8.3A B．10A C．12A D．14A13．如图甲所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图像如图乙中曲线a．b所示，则（　 　）A．两次t=0时刻穿过线圈的磁通量均为零B．曲线a．b对应的线圈转速之比为2∶3C．曲线a表示的交变电动势瞬时值为u=15sin25πt（V）D．曲线b表示的交变电动势最大值为10 V14．某发光二极管，当加在其两端的电压大于等于时才发光。现在其两端加上一电压随时间变化关系为的交流电。则在一分钟内二极管的发光时间为（　　 ）A． B． C． D．15．垂直于磁场的轴匀速转动所产生的交变电动势的图象，根据图象可知（　 　）
 A．此交变电动势的瞬时表达式为e=200sin 100πtVB．此交变电动势的瞬时表达式为e=200sin 0.02tVC．t=0.01 s时，穿过线圈的磁通量为零D．t=0.02 s时，穿过线圈的磁通量的变化率最大
参考答案与试题解析1．【答案】D【解析】【来源】云南省玉溪一中2020-2021学年高二（下）第二次月考物理试题 A．由图可知：故A错误；B．根据欧姆定律故B错误；D．根据功率故D正确．C．该电源电动势的有效值为电压表的示数为有效值，故C错误；故选D．2．【答案】D【解析】【来源】山西省太原市2020-2021学年高二（下）期中质量监测物理试题 A．0.5s时，线圈磁通量最大，则感应电动势为零，故A错误；B．经过中性面磁通量最大，电流方向改变，所以1. 0 s时，线圈中的电流没有改变方向，故B错误；CD．2.0s时，线圈中的电流最大，最大感应电流为有效值一个周期内，线圈产生的热量为32π2J故C错误D正确。故选D。3．【答案】D【解析】【来源】2021届辽宁省高三（下）临门一卷物理试题（二） A．当线框转动时，框内电流方向每经过中性面一次都要变化一次，A错误。B．由图乙可知，电动势的最大值为，其有效值与正弦交流电相同为，B错误。C．线圈转过半周，则流过电阻的电荷量为则金属框转过一周流过电阻的电荷量为C错误。D．因为则金属框转过一周电阻产生的焦耳热D正确。故选D。4．【答案】C【解析】【分析】【详解】A．线速度矢量，匀速圆周运动线速度大小不变，但方向在时刻改变，故A错误；B．地球任意位置角速度都相同，故B错误；C．由可知角速度与周期成反比，故C正确；D．由可知当线速度一定时，角速度与半径成反比，故D错误。故选C。5．【答案】C【解析】【来源】2021届广东省珠海市高三（下）二模物理试题 A．中性面与磁场方向垂直，则图中所示的瞬间，线框垂直于中性面。故A错误；B．转动过程中，穿过线框的磁通量最大值为故B错误；C．线圈最大电动势为有效电动势为外电压为即位电压表示数，故C正确；D．通过电阻R电流的有效值为故D错误。故选C。6．【答案】B【解析】根据交流电的有效值定义得解得故选B。7．【答案】C【解析】【来源】云南省曲靖市会泽县茚旺高级中学2020-2021学年高二（下）期中物理试题 根据有效值的概念可知解得故选C。8．【答案】A【解析】【来源】2021届北京市房山区高考第二次模拟测试（二模）物理试题 甲图电流的有效值为，根据有效值的定义则有解得电热器产生的热量乙图电流的有效值为，则有电热器产生的热量所以A正确；BCD错误；故选A。9．【答案】C【解析】【来源】山东省日照市莒县2020-2021学年高二（下）期中物理试题 A．在t=0.2s时，线圈中通过的磁通量最小，线圈位于与中性面垂直位置，故A错误；B．在t=0.2s时，磁通量最小，线圈位于与中性面垂直位置，在t=0.2s前后，电流方向没有发生变化，故B错误；C．0~0.1s的过程中，线圈产生的平均电动势为故C正确；D．在t=0时，线圈中通过的磁通量最小，感应电动势最大，，线圈产生电动势的瞬时值表达式故D错误。故选C。10．【答案】A【解析】【来源】四川省遂宁市射洪中学2020-2021学年高二（下）第三次月考物理试题 A．矩形线圈在磁场中转动，穿过的磁通量发生变化，线圈从垂直中性面开始计时，则产生感应电动势的瞬时表达式为当磁通量为的时刻，则，所以线框中的感应电动势为，故A错误，符合题意；B．线框中的电流强度则电流强度随时间按余弦规律变化，选项B正确，不符合题意；C．根据即可求得角速度的关系式故C正确，不符合题意；D．线框在垂直于磁场方向平面内的投影面积即随时间按正弦规律变化，故D正确，不符合题意；故选A。11．【答案】A【解析】【来源】黑龙江省哈尔滨市宾县一中2020-2021学年高二（下）第一次月考物理试题 将交流与直流通过阻值都为R的电阻，设直流电流为I，则根据有效值的定义有解得故选A。12．【答案】C【解析】【来源】2021届广东省汕头市金山中学高三（下）第三次模拟考试物理试题 由于通过环形铁芯的磁通量与导线中的电流成正比，即由于可得即感应电动势的有效值与交变电流的频率成正比，由欧姆定律可知，电流的有效值与交变电流的频率成正比，故用该钳型电流表再次进行测量，则读数将是C正确。故选C。13．【答案】D【解析】【来源】山西省运城市永济中学2020-2021学年高二（下）期末调研测试物理试题 A．在t=0时刻，线圈一定处在中性面上，此时磁通量最大，A错误；B．由图可知，a的周期为4×10-2s；b的周期为6×10-2s，则由可知，转速与周期成反比，故转速之比为3：2， B错误；C．由图可知，a的周期为4×10-2s，则曲线a表示的交变电动势瞬时值为C错误；D．曲线a．b对应的线圈转速之比为3：2，曲线a表示的交变电动势最大值是15V，根据得曲线b表示的交变电动势最大值是10V D正确。故选D。14．【答案】C【解析】【来源】河南省名校联盟2020-2021学年高二（下）期中物理试题 如图所示为一个周期内交变电流的u—t图像当电压为时，代入公式有则即四分之一周期内有三分之一的时间二极管不亮，一分钟之内有三分之二的时间二极管发光，则一分钟内二极管发光时间为，ABD错误，C正确。15．【答案】A【解析】【来源】甘肃省定西市岷县第二中学2020-2021学年高二（下）期中物理试题 AB．因为则交变电动势的瞬时表达式为e=200sin 100πtV选项A正确，B错误；C．t=0.01 s时，感应电动势为零，此时穿过线圈的磁通量最大，选项C错误；D．t=0.02 s时，感应电动势为零，此时穿过线圈的磁通量的变化率为零，选项D错误。故选A。