高中人教版 (2019)1 交变电流精品课堂检测

这是一份高中人教版 (2019)1 交变电流精品课堂检测，共9页。试卷主要包含了 下列图像中属于交变电流的有，5m时，感应电动势等于0等内容，欢迎下载使用。
3.1交变电流 课后练1. 下列图像中属于交变电流的有（　　）A. B. C.  D. 2. 一单匝闭合线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动，在转动过程中，线框中的最大磁通量为，最大感应电动势为Em，下列说法中正确的是（　　）A. 当磁通量为零时，感应电动势也为零    B. 当磁通量减小时，感应电动势也减小C. 当磁通量等于0.5m时，感应电动势等于0.5Em D. 角速度等于Em/m3. 如图甲所示，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的中心轴OO′匀速转动，产生的感应电动势e随时间t的变化曲线如图乙所示．若外接电阻的阻值R=9Ω，线圈的电阻r=1Ω，则下列说法正确的是（     ）A. 线圈转速为100π rad/s   B. 0.01s末穿过线圈的磁通量最大C. 通过线圈的最大电流为10A  D. 伏特表的示数为90V4. 如图所示，一矩形线圈的面积为S，匝数为N，电阻为r，处于磁感应强度大小为B的水平匀强磁场中，绕垂直磁场的水平轴OO′以角速度ω匀速运动。线圈通过滑环与定值电阻R及理想电流表组成闭合回路。已知理想电压表的示数为U，从线圈平面与磁感线平行的位置开始计时，则（　　）A. R两端电压瞬时值的表达式为B. 理想电流表的示数为C. 从到的时间内，穿过线圈平面磁通量的变化量为零D. 若ω=100π rad/s，通过R的电流每秒钟方向改变50次5. 交流发电机在工作时电动势为e=Emsinωt，若将发电机的转速提高一倍，同时将线圈所围面积减小一半，其他条件不变，则其电动势变为(　　)A. e′=Emsin B. e′=2EmsinC. e′=Emsin2ωt D. e′=sin2ωt6. 在匀强磁场中，一个100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，则A. 时，线圈平面平行于磁感线 B. 时，线圈中的电流改变方向C. 时，线圈中的感应电动势最大 D. 一个周期内，线圈产生的热量为7. 如图所示，矩形线圈abcd放在匀强磁场中，ad=bc=l1，ab=cd=l2。从图示位置起该线圈以角速度ω绕不同转轴匀速转动，则（　　）A. 以OO′为转轴时，感应电动势e=Bl1l2ωsinωtB. 以O1O1′为转轴时，感应电动势e=Bl1l2ωsinωtC. 以OO′为转轴时，感应电动势e=Bl1l2ωcosωtD. 以OO′为转轴跟以ab为转轴一样，感应电动势e=Bl1l2ωcosωt   8. 一个闭合矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的感应电动势如图所示。下列判断正确的是（　　）A. t＝0.01 s时刻，线圈平面处于中性面位置B. t＝0.02 s时刻，线圈平面与磁感线平行C. t＝0.01 s时刻，通过线圈平面的磁通量为零D. 1 s内电流的方向变化50次9. 如图甲所示，一个矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场方向且与线圈共面的轴匀速转动，从某个时刻开始计时，其穿过线圈的磁通量随时间t的变化如图乙所示，则下列说法中正确的是（　　） A. t=0时刻线圈处于中性面位置B. 、时刻线圈中的感应电流最大且方向相同C. 、时刻穿过矩形线圈的磁通量最大，但感应电流却为零D. 时刻穿过线圈的磁通量为零，磁通量的变化率也为零10. 一个矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，产生交变电动势的瞬时表达式为V，则（    ）A. 该交变电动势的线圈转动的角速度为4rad/sB. 零时刻线圈平面与磁场垂直C. t=0.25s时，e达到最大值D. 在1s时间内，线圈中电流方向改变10次  11. 一矩形线圈有100匝，面积为50 cm2，线圈内阻r＝2 Ω，在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，从线圈平面与磁场平行时开始计时，已知磁感应强度B＝0.5 T，线圈的转速n＝1 200 r/min，外接一用电器，电阻为R＝18 Ω，试写出R两端电压瞬时值的表达式．     12. 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，绕轴OO′从图示位置（线圈平面与磁感线平行）开始匀速转动，角速度ω＝100π rad/s，则：（1）穿过线圈的磁通量最大值Φm为多大？（2）线圈产生的感应电动势最大值Em为多大？（3）求感应电动势e随时间t变化的表达式。（从图示位置开始计时）（4）从图示位置开始匀速转动60°时，线圈中产生的感应电动势为多少？
参考答案1. ABC【解析】ABC．i的大小和方向均做周期性变化，均属于交变电流，故ABC符合题意；D．i的大小随时间变化，但方向不变，所以是直流，故D不符合题意。故选ABC。2. D【解析】A．当磁通量为零时，磁通量变化率最大，感应电动势最大，A错误BC．磁通量变化率的大小决定感应电动势大小，与磁通量变化无关，BC错误；D．最大感应电动势为，最大磁通量，所以解得：D正确3. C【解析】A．由乙图可知，线圈转动的周期，故线圈转速n数值上等于频率，而，因此线圈转速为n=25r/s，故A错误；B．0.01s末，线圈产生的感应电动势最大，此时线圈处于与中性面垂直位置，穿过线圈的磁通量最小为零，故B错误；C．根据闭合电路的欧姆定律可知，故C正确；D．电压表测量的是有效值，故，故D错误。故选C。4. B【解析】A．R两端电压的最大值为t=0时R两端的电压为最大值，所以瞬时值的表达式为故A错误；B．线圈产生感应电动势的最大值为有效值为根据闭合电路欧姆定律可知理想电流表的示数为故B正确；C．从到的时间内，线框平面从与磁感线垂直旋转半个周期再次与磁感线垂直，穿过线圈平面磁通量的变化量为2BS，故C错误；D．若ω=100π rad/s，则产生交流电的周期为通过R的电流每0.02秒方向改变2次，所以每秒钟方向改变100次，故D错误。故选B。5. C【解析】感应电动势的瞬时值表达式为e=Emsinωt，当将其电枢的转速提高一倍时，ω都增加一倍，电枢所围面积减小一半，根据Em=NBSω可知，电动势最大值不变，其表达式变为 e′=Emsin2ωt．故选C．6. AD【解析】A．根据图象可知，在t=0时穿过线圈平面的磁通量为零，所以线圈平面平行于磁感线，A正确；B．Φ-t图象的斜率为，即表示磁通量的变化率，在0.5s～1.5s之间，“斜率方向“不变，表示的感应电动势方向不变，则电流强度方向不变，B错误；C．所以在t=1.5s时，通过线圈的磁 量最大，线圈位于中性面，感应电动势为0，故C错误；D．感应电动势的最大值为，有效值，根据焦耳定律可得一个周期产生的热为，故D正确．7. CD【解析】AC．以OO′为转轴时，感应电动势的最大值为t=0时刻，线圈中感应电动势最大，所以e随t按余弦规律变化，即e=Bl1l2ωcosωt故A错误，C正确；B．以O1O1′为转轴时，穿过线圈的磁通量不变，感应电动势始终为零，故B错误；D．以ab为转轴时，只有cd边切割磁感线，但cd边的线速度变为以OO′为转轴时的2倍，因此以OO′为转轴跟以ab为转轴一样，感应电动势为e=Bl1l2ωcosωt故D正确。故选CD。8. A【解析】ABC．由题图可知t＝0.01 s和t＝0.02 s时，感应电流为零，则感应电动势为零，磁通量最大，线圈平面处于中性面位置，B C错误A正确；D．由于正弦式交变电流在一个周期内电流方向变化两次，而该交变电流的周期为0.02 s，则1 s内电流的方向变化100次，D错误。故选A。9. AC【解析】A．t=0时刻通过线圈的磁通量最大，所以线圈平面处在中性面上，故A正确；B．t1、t3时刻磁通量为零，线圈与磁场平行，磁通量的变化率最大，感应电流最大，方向相反，故B错误；C．t2、t4时刻穿过矩形线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为零，所以感应电流为零，故C正确；D．t5时刻穿过线圈的磁通量为零，磁通量的变化率最大，故D错误。故选AC。10. B【解析】A. 从交变电动势的瞬时表达式为 V，可知电动势的最大值 V，线圈转动的角速度rad/s，所以A错误；B. 零时刻，将t=0代入交变电动势的瞬时表达式得电动势为0，则此时线圈处于中性面，线圈平面与磁场垂直，B正确；C. 将t=0.25s代入交变电动势的瞬时表达式 V =，e达到最小值，C错误；D. 根据交变电动势的频率，则在1s时间内线圈转过2周，转1周电流方向改变2次，则在1s时间内线圈中电流方向改变4次，D错误．11. 【答案】u＝9πcos 40πtV【解析】角速度ω＝2πn＝2π(r/s)＝40π rad/s，最大值Em＝NBSω＝100×0.5×50×10－4×40π V＝10π V，线圈中感应电动势e＝Emcosωt＝10πcos 40πtV，由闭合电路欧姆定律i＝ ＝＝A，故R两端电压u＝Ri＝18××10πcos 40πtV，即u＝9πcos 40πtV.12.【答案】（1）0.048 Wb；（2）480π V；（3）e＝480πcos 100πt（V）；（4）240π V【解析】（1）当线圈转至与磁感线垂直时，穿过线圈的磁通量有最大值（2）线圈平面与磁感线平行时，感应电动势有最大值（3）从题图所示位置开始计时，感应电动势的瞬时值表达式为（4）从图示位置开始匀速转动60°，即则此时线圈中产生的感应电动势的瞬时值