高二上冊(cè)物理同步練習(xí)及答案（人教版）：交變電流

 　　高二上冊(cè)物理同步練習(xí)是關(guān)于交變電流的練習(xí)題。當(dāng)閉合線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線圈里就產(chǎn)生大小和方向作周期性改變的正弦交流電。

　　高二上冊(cè)物理同步練習(xí)及答案(人教版)：交變電流

　　1.矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，下列說法中不正確的是(　　)

　　A.在中性面時(shí)，通過線圈的磁通量最大

　　B.在中性面時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零

　　C.穿過線圈的磁通量為零時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也為零

　　D.線圈每通過中性面一次，電流方向改變一次

　　解析：選C.由中性面的特點(diǎn)可知，應(yīng)選為C.

　　2.線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)e=10sin20πt V，則下列說法正確的是(　　)

　　A.t=0時(shí)，線圈平面位于中性面

　　B.t=0時(shí)，穿過線圈的磁通量最大

　　C.t=0時(shí)，導(dǎo)線切割磁感線的有效速率最大

　　D.t=0.4 s時(shí)，e有最大值102 V

　　解析：選AB.由電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式，計(jì)時(shí)從線圈位于中性面時(shí)開始，所以t=0時(shí)，線圈平面位于中性面，磁通量為最大，但此時(shí)導(dǎo)線速度方向與磁感線平行，切割磁感線的有效速率為零，A、B正確，C錯(cuò)誤.當(dāng)t=0.4 s時(shí)，e=10sin20πt=10×sin(20π×0.4) V=0，D錯(cuò)誤.

　　3. (2011年雅安高二檢測(cè))一矩形線圈，繞垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)并位于線圈平面內(nèi)的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng).線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e隨時(shí)間t的變化如圖5-1-16所示.下面說法中正確的是(　　)

　　A.t1時(shí)刻通過線圈的磁通量為零

　　B.t2時(shí)刻通過線圈的磁通量的絕對(duì)值最大

　　C.t3時(shí)刻通過線圈的磁通量變化率的絕對(duì)值最大

　　D.每當(dāng)e變換方向時(shí)，通過線圈的磁通量絕對(duì)值都為最大

　　解析：選D.t1、t3時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，線圈位于中性面位置，所以穿過線圈的磁通量最大，磁通量的變化率為零，A、C錯(cuò)誤;t2時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，線圈位于中性面的垂面位置，穿過線圈的磁通量為零，B錯(cuò)誤;由于線圈每過一次中性面時(shí)，穿過線圈的磁通量的絕對(duì)值最大，e變換方向，所以D正確.

　　4.閉合線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的正弦式交變電流i=Imsin ωt.若保持其他條件不變，使線圈的匝數(shù)和轉(zhuǎn)速各增加1倍，則電流的變化規(guī)律為(　　)

　　A.i′=Imsin ωt B.i′=Imsin 2ωt

　　C.i′=2Imsin ωt D.i′=2Imsin 2ωt

　　解析：選D.由電動(dòng)勢(shì)的最大值知，最大電動(dòng)勢(shì)與角速度成正比，與匝數(shù)成正比，所以電動(dòng)勢(shì)最大值為4Em，匝數(shù)加倍后，其電阻也應(yīng)該加倍，此時(shí)線圈的電阻為2R，根據(jù)歐姆定律可得電流的最大值為Im′=4Em2R=2Im，因此，電流的變化規(guī)律為i′=2Imsin 2ωt.

　　5.如圖5-1-17所示是一多匝線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的圖象，根據(jù)圖象可知(　　)

　　A.此感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)表達(dá)式為e=2

　　00sin0.02t

　　B.此感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)表達(dá)式為e=200sin100πt

　　C.t=0.01 s時(shí)，穿過線圈的磁通量為零

　　D.t=0.02 s時(shí)，穿過線圈的磁通量的變化率最大

　　答案：B

　　6.一只矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，穿過線圈的磁通量隨時(shí)間變化的圖象如圖5-1-18所示.則下列說法中正確的是(　　)

　　A.t=0時(shí)刻，線圈平面與中性面垂直

　　B.t=0.01 s時(shí)刻，Φ的變化率最大

　　C.t=0.02 s時(shí)刻，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)達(dá)到最大

　　D.該線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為50π rad/s

　　解析：選BD.由圖象可知t=0、0.02 s、0.04 s時(shí)刻線圈平面是中性面位置，Φ最大.ΔΦΔt=0，故E=0.t=0.01 s、0.03 s、0.05 s時(shí)刻線圈平面與磁感線平行，Φ最小，ΔΦΔt最大，故E最大，從圖象可知，交變電流變化的周期T=0.04 s，則ω=2πT=50π rad/s.所以B和D正確.

　　7.(2011年包頭高二檢測(cè))如圖5-1-19所示，單匝矩形線圈的一半放在具有理想邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線圈軸線OO′與磁場(chǎng)邊界重合，線圈按圖示方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)(ab向紙外，cd向紙內(nèi)).若從圖所示位置開始計(jì)時(shí)，并規(guī)定電流方向沿a→b→c→d→a為正方向，則線圈內(nèi)感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的圖象是圖中的(　　)

　　解析：選A.由題意知線圈總有一半在磁場(chǎng)中做切割磁感線的勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，所以產(chǎn)生的仍然是正弦交變電流，只是最大值為全部線圈在磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)情況下產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值的一半，所以選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤.再由右手螺旋定則可以判斷出A選項(xiàng)符合題意.

　　8.如圖5-1-21所示，矩形線圈abcd在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中可以分別繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸P1和P2以相同的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到與磁場(chǎng)方向平行時(shí)(　　

　　A.線圈繞P1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電流等于繞P2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電流

　　B.線圈繞P1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電動(dòng)勢(shì)小于繞P2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電動(dòng)勢(shì)

　　C.線圈繞P1和P2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)電流的方向相同，都是a→b→c→d

　　D.線圈繞P1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)dc邊受到的安培力大于繞P2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)dc邊受到的安培力

　　解析：選A.如圖所示，設(shè)ab=l1，ad=l2，O1a=r1，O1d=r2.線圈繞P1軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e1=Bl1v=Bl1l2ω.線圈繞P2軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e2=Bl1r1ω+Bl1r2ω，即e1=e2，所以i1=i2，故選項(xiàng)A對(duì)B錯(cuò).由右手螺旋定則可知，線圈繞P1和P2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)電流的方向相同，均是a→d→c→b方向，故選項(xiàng)C錯(cuò)，再根據(jù)安培力公式可知F安=BIl1，即安培力相同，D錯(cuò).

　　9.如圖5-1-22甲所示，a、b為兩個(gè)并排放置的共軸線圈，a中通有如圖乙所示的交變電流，則下列判斷錯(cuò)誤的是(　　)

　　A.在t1到t2時(shí)間內(nèi)，a、b相吸

　　B.在t2到t3時(shí)間內(nèi)，a、b相斥

　　C.t1時(shí)刻兩線圈間作用力為零

　　D.t2時(shí)刻兩線圈間吸引力最大

　　解析：選D.t1到t2時(shí)間內(nèi)，a中電流減小，a中的磁場(chǎng)穿過b且減小，因此b中產(chǎn)生與a同向的磁場(chǎng)，故a、b相吸，A選項(xiàng)正確.同理B選項(xiàng)正確.t1時(shí)刻a中電流最大，但變化率為零，b中無感應(yīng)電流，故兩線圈的作用力為零，故C選項(xiàng)正確，t2時(shí)刻a中電流為零，但此時(shí)電流的變化率最大，b中的感應(yīng)電流最大，但相互作用力為零，故D選項(xiàng)錯(cuò)誤.因此，錯(cuò)誤的應(yīng)是D.

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　　(責(zé)任編輯：彭海芝)

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