高中物理課時(shí)跟蹤檢測(cè)(六)交變電流教科版

高中物理課時(shí)追蹤檢測(cè)(六)交變電流教科版高中物理課時(shí)追蹤檢測(cè)(六)交變電流教科版5/5高中物理課時(shí)追蹤檢測(cè)(六)交變電流教科版課時(shí)追蹤檢測(cè)（六）交變電流1．以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是( )A．只有大小和方向都不發(fā)生變化的電流才是直流電B．若是電流的大小做周期性變化，則必然是交變電流C．交變電流的最大特色是電流的方向發(fā)生變化D．交變電流必然是按正弦或余弦規(guī)律變化的解析：選C大小和方向都隨時(shí)間做周期性變化的電流叫做交變電流；直流與交流最主要的差異在于電流的方向可否發(fā)生變化，只要方向不變就是直流；交變電流有著不同樣的形式，如方波電流、鋸齒波電流等，不用然都是按正弦或余弦規(guī)律變化的。選項(xiàng)C正確。2．(多項(xiàng)選擇)以下哪些情況線圈中能產(chǎn)生交變電流( )解析：選

BCD

圖A中線圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)磁通量總是為零，故不產(chǎn)生交流電，

B、C、D三圖中的線圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)磁通量發(fā)生周期性變化，產(chǎn)生交變電流。3．(多項(xiàng)選擇)圖

1所示為演示交變電流產(chǎn)生的裝置圖，

關(guān)于這個(gè)實(shí)驗(yàn)，正確的說(shuō)法是

(

)圖1A．線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周，指針左右搖動(dòng)兩次B．圖示地址為中性面，線圈中無(wú)感覺(jué)電流C．圖示地址，ab邊的感覺(jué)電流方向是a→bD．圖示地址，ab邊的感覺(jué)電流方向是b→a解析：選AC線圈在磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在電路中產(chǎn)生周期性變化的交變電流，線圈經(jīng)過(guò)中性面時(shí)電流改變方向，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周，

有兩次經(jīng)過(guò)中性面，電流方向改變兩次，

指針左右搖動(dòng)兩次，故

A正確；線圈平面垂直于磁感線的地址稱為中性面，

顯然圖示地址不是中性面，因此

B錯(cuò)誤；線圈處于圖示地址時(shí)，

ab邊向右運(yùn)動(dòng)，由右手定則知，

ab邊的感覺(jué)電流方向是a→b，C正確，D錯(cuò)誤。4．(多項(xiàng)選擇)如圖2所示，一正方形線圈abcd在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線的對(duì)稱軸′OO勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。沿著OO′觀察，線圈沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)的磁感覺(jué)強(qiáng)度為B，線圈匝數(shù)為n，邊長(zhǎng)為l，電阻為R，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω，則當(dāng)線圈轉(zhuǎn)至圖示地址時(shí)()圖2A．線圈中感覺(jué)電流的方向?yàn)閍bcdanBl2ωB．線圈中的感覺(jué)電流為RC．穿過(guò)線圈的磁通量為0D．穿過(guò)線圈的磁通量的變化率為0解析：選BC圖示地址為垂直于中性面的地址，此時(shí)經(jīng)過(guò)線圈的磁通量為零，但磁通I＝nBSωnBl2ω量的變化率最大，感覺(jué)電流也最大，R＝R，由右手定則可判斷出線圈中感覺(jué)電流的方向?yàn)?。adcba5．交流發(fā)電機(jī)正常工作時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)e＝Emsinωt，若線圈匝數(shù)減為原來(lái)的一半，而轉(zhuǎn)速增為原來(lái)的2倍，其他條件不變，則產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為( )A．e＝EmsinωtB．e＝2EmsinωtC．e＝2Esin2ωtD．e＝Esin2ωtmm解析：選D條件改變后，匝數(shù)NmN′＝2，角速度：ω′＝2ω，電動(dòng)勢(shì)最大值E′＝N′BSω′＝NBSω＝E，故有e′＝Esin2ωt，D對(duì)。mm6．(多項(xiàng)選擇)圖3甲是小型交流發(fā)電機(jī)的表示圖，兩磁極N、S間的磁場(chǎng)可視為水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，○為交流電流表。線圈繞垂直于磁場(chǎng)方向的水平軸OO′沿逆時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)，從圖示地址開(kāi)始計(jì)時(shí)，產(chǎn)生的交變電流隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示。以下判斷正確的選項(xiàng)是( )圖3A．經(jīng)過(guò)電阻R的電流的最大值為102AB．線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為50πrad/sC．0.01s時(shí)線圈平面與磁場(chǎng)方向平行D．0.02s

時(shí)電阻

R中電流的方向自右向左解析：選

AC

產(chǎn)生的交變電流的最大值為

102A，因此經(jīng)過(guò)電阻

R的電流的最大值2π為102A，A項(xiàng)正確；由ω＝

T

可得，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為

ω＝100π

rad/s

，B項(xiàng)錯(cuò)誤；0.01s

時(shí)，電路中電流最大，故該時(shí)刻經(jīng)過(guò)線圈的磁通量最小，即該時(shí)刻線圈平面與磁場(chǎng)方向平行，

C項(xiàng)正確；依照楞次定律可得，

0.02s時(shí)電阻

R中電流的方向自左向右，

D項(xiàng)錯(cuò)誤。7．如圖

4甲所示，一矩形閉合線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的轉(zhuǎn)軸

OO′以恒定的角速度ω轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)從線圈平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，線圈中產(chǎn)生的交變電流依照?qǐng)D乙所示的余弦規(guī)律變化，則在

t＝π時(shí)刻(2ω

)圖4A．線圈中的電流最大B．穿過(guò)線圈的磁通量為零C．線圈所受的安培力最大D．線圈中的電流為零解析：選

D

由T＝

2πω

，故

t＝

πT2ω＝4，此時(shí)線圈位于中性面地址，因此穿過(guò)線圈的磁通量最大，B錯(cuò)誤；由于此時(shí)感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)為零，因此線圈中電流為零，線圈所受的安培力為零，A、C錯(cuò)誤，

D正確。8．如圖

5甲所示，一矩形線圈

abcd放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，并繞過(guò)

ab、cd中點(diǎn)的軸

OO′以角速度ω逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。

若以線圈平面與磁場(chǎng)夾角

θ＝45°時(shí)(如圖乙所示

)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，并規(guī)定當(dāng)電流自

a流向

b時(shí)電流方向?yàn)檎?。則以下四幅圖中正確的選項(xiàng)是

(

)圖5解析：選D由題圖可知初始時(shí)刻交變電流的方向?yàn)閍dcba，與規(guī)定的電流方向(正方向)相反，為負(fù)值，因此感覺(jué)電流的表達(dá)式為i＝－Icosωt＋π，應(yīng)選項(xiàng)D正確。m49．一個(gè)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(guò)線圈的磁通量隨時(shí)間變化的圖像如圖6甲所示，則以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是( )圖6A．t＝0時(shí)刻線圈平面與中性面垂直B．t＝0.01s

時(shí)刻，Φ的變化率達(dá)到最大C．t＝0.02s

時(shí)刻，交流電動(dòng)勢(shì)達(dá)到最大D．該線圈相應(yīng)的交流電動(dòng)勢(shì)圖像如圖乙所示解析：選B由題圖甲知，當(dāng)t＝0時(shí)，Φ最大，說(shuō)明線圈平面與中性面重合，故

A錯(cuò)誤；當(dāng)

t＝0.01s

時(shí)，Φ＝0最小，Φ-t

圖像的斜率最大，即

Φ的變化率

Φ最大，故t

B正確；當(dāng)

t＝0.02s時(shí)，Φ也最大，交流電動(dòng)勢(shì)為零，

故C錯(cuò)誤；由以上解析可知，

D錯(cuò)誤。10．矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，從中性面開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)

180°過(guò)程中，平均感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)和最大感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)之比為

(

)π2A.2B.πC．2πD．π解析：選B線圈轉(zhuǎn)動(dòng)180°過(guò)程中的平均感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)：E＝Φ＝2BS＝2BSω；最tπ/ωπ大值：Em＝BSω，平均值和最大值之比：E2E＝，故B選項(xiàng)正確。m11．某一發(fā)電機(jī)線圈面積S＝0.4m2，匝數(shù)N＝500匝，線圈繞軸以1800r/min的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的最大值為6000πV。求：磁感覺(jué)強(qiáng)度B；當(dāng)線圈平面跟B的夾角為60°時(shí)，每匝線圈產(chǎn)生的感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)的瞬市價(jià)。若是線圈平行于磁場(chǎng)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，寫出線圈中電動(dòng)勢(shì)的瞬市價(jià)表達(dá)式。解析：(1)由m＝ω，ω＝2πn，＝1800r/min＝30r/s，得ENBSn＝Em＝Em＝6000πT＝0.5T。BNSω2πnNS2π×30×500×0.4(2)當(dāng)線圈平面跟B的夾角為60°時(shí)，每匝線圈產(chǎn)生的感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)為e＝ωcos60°BS0.5×0.4×2π×30×0.5V＝6πV。線圈轉(zhuǎn)至與磁場(chǎng)平行開(kāi)始計(jì)時(shí)，則：＝mcosω＝6000πcos60πtV。eEt答案：(1)0.5T(2)6πV(3)e＝6000πcos60πtV12．如圖7(a)、(b)所示，一根長(zhǎng)直的通電導(dǎo)線中的電流按正弦規(guī)律變化，規(guī)定電流從左向右為正，在直導(dǎo)線下方有一不閉合的金屬框，則相關(guān)于b點(diǎn)來(lái)說(shuō)，a點(diǎn)電勢(shì)最高的時(shí)刻在()圖

7A．t1時(shí)刻

B．t2時(shí)刻C．t3時(shí)刻

D．t4時(shí)刻解析：選

D

線框中的磁場(chǎng)是直導(dǎo)線中的電流

i

產(chǎn)生的，在

t