25-26学年物理(人教版)选择性必修二课件：第3章 周测5 交变电流（含答案）

周测5　交变电流　交变电流的描述第三章　交变电流(时间：40分钟　满分：100分)A一、单项选择题(本题共7小题,每小题6分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。)1.如图所示,两圆弧形磁极之间放置一矩形线圈,其中A、B为线圈引出的两个接线端,线圈可绕OO'轴转动。下列说法正确的是(　　)A.线圈处于非匀强磁场中B.图示位置穿过线圈的磁通量不为零C.通电后线圈左右两边受安培力相同D.若线圈在外力作用下转动,则A端电势始终低于B端解析　两圆弧形磁极之间的磁场是非匀强磁场中,故A正确;图示位置穿过线圈的磁通量为零,故B错误;通电后线圈两边安培力方向不同,故C错误;若线圈在外力作用下转动,产生交变电流,A端电势可能高于B端,故D错误。D2.(2024·北京西城期末)一正弦交变电流的i-t图像如图所示。下列说法正确的是(　　)A.该交变电流的周期为0.25 sB.该交变电流的有效值为2 AC.在t=0.10 s时电流改变方向D.将该交变电流通过一个R=1 Ω的电阻,通电10 s产生的热量为20 J A3.同一矩形金属线框在同一匀强磁场中绕垂直于磁场的轴分别以相同的角速度匀速转动,下列四个选项中有一个与其余三个产生的交变电流的有效值不同,不同的是(　　) A4.如图所示的匀强磁场沿水平方向,矩形线框与磁场的夹角为α=30°,ab边与磁场垂直,已知磁感应强度大小为B=2 T,ab=0.2 m,bc=0.3 m,线框的匝数为n=50,线框的总电阻为R=100 Ω。现使线框由图示位置绕ab边以恒定的角速度ω=50 rad/s沿逆时针方向转动。则线框中产生的感应电流的瞬时值的表达式为(　　)  B  C6.在同一匀强磁场中,两个匝数相同的正方形金属线圈按图甲所示的方式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e随时间t变化的图像如图乙中曲线a、b所示,则下列说法正确的是(　　)A.t=0时刻,两线圈均处于垂直于中性面的位置B.a、b对应的两线圈转速之比为2∶3C.a、b对应的两线圈面积之比为1∶1D.若只改变两线圈的形状(面积、匝数不变),则两线圈产生的感应电动势有效值之比一定改变 C7.一个长为L1、宽为L2单匝矩形线框abcd在磁感应强度为B的匀强磁场中按照图中的甲、乙、丙三种情景以相同的角速度ω绕OO'匀速转动给相同的小灯泡供电。其中甲图和乙图中的OO'为线框的左右对称轴,丙图的OO'和ab边重合,则以下三种情况所产生的交变电流有效值的比值I甲∶I乙∶I丙是(　　) 解析　三种情况产生的交变电流的电动势随时间的变化规律如图所示 AC二、多项选择题(本题共3小题,每小题8分,共24分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对的得8分,选对但选不全的得4分,有选错的得0分。)8.(2025·陕西宝鸡期中)如图甲所示,矩形线圈abcd在匀强磁场中匀速转动可以产生交变电流,其电动势e随时间t变化的图像如图乙所示,线圈电阻r=1 Ω,电阻R=3 Ω,则下列说法正确的是(　　)A.图示位置产生的感应电流为0B.t=0.01 s时,电流表的示数为0C.电阻R两端电压为7.5 VD.从图示时刻开始,线圈转过90°时,电阻R中的电流方向将发生改变 AC9.如图甲所示,矩形线圈abcd在匀强磁场中逆时针匀速转动时,线圈中产生的交变电流如图乙所示,设abcda方向为电流正方向,则下列说法正确的是(　　)A.图乙中Oa时间段对应图甲中A至B的过程B.图乙中c时刻对应图甲中的CC.图乙中d时刻为0.02 s时,则1 s内电流的方向改变100次D.图乙中d时刻为0.02 s时,则交变电流的频率为100 Hz解析　题图乙中Oa时间段对应电流方向沿abcda,且大小逐渐变大,题图甲中A至B的过程,结合楞次定律,产生的电流方向为abcda,大小逐渐增大,A正确;题图乙中c时刻,感应电流最大,则磁通量的变化率最大,磁通量最小,而题图甲中C,磁通量最大,B错误;题图乙中d时刻为0.02 s时,则交变电流的周期为0.02 s,交变电流的频率为50 Hz,而一个周期内电流方向改变两次,所以1 s内电流的方向改变100次,C正确,D错误。BD10.如图所示,由N匝导线组成的矩形导线框,从图示位置开始计时,以角速度ω在磁感应强度大小为B的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的对称轴OO'匀速转动。线框面积为S,线框总电阻为r,外电路接有电阻R和二极管D。二极管D具有单向导电性,即正向电阻为零,反向电阻无穷大。下列说法正确的是(　　)  三、非选择题(本题共2小题,共34分)11.(14分)交流发电机模型的示意图如图所示,在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一矩形线框abcd可绕线框平面内垂直于磁感线的OO'轴转动,由线框引出的导线ae和df分别与两个金属圆环相连接,金属圆环又分别与两个固定的电刷保持滑动良好接触,这样矩形线圈在转动中就可以保持和外电路电阻R及理想电流表形成闭合电路。已知ab长度为l1,bc长度为l2,线框电阻为r,匝数为n,线框以恒定角速度ω逆时针转动。求: