20xx教科版高中物理選修3-2第2章第1節(jié)交變電流-wenkub
2022-12-19 03:13:38 本頁(yè)面
【正文】 電流的產(chǎn)生 1．一矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)線圈通過(guò)中性面時(shí) ( ) A．線圈平面與磁感線方向平行 B．通過(guò)線圈的磁通量達(dá)到最大值 C．通過(guò)線圈的磁通量 變化率達(dá)到最大值 D．線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)達(dá)到最大值 答案 B 解析 中性面是通過(guò)磁通量最大的位置，也是磁通量變化率為零的位置，即在該位置通過(guò)線圈的磁通量最大，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，無(wú)感應(yīng)電流， B正確． 2．關(guān)于線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的交變電流，以下說(shuō)法中正確的是 ( ) A．線圈平面每經(jīng)過(guò)中性面一次，感應(yīng)電流方向就改變一次，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向不變 B．線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周，感應(yīng)電流方向就改變一次 C．線圈平面每經(jīng)過(guò)中性面一次，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流的方向都要改變一次 D．線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流方向都要改 變一次 答案 C 解析 根據(jù)交流電的變化規(guī)律可得，如果從中性面開始計(jì)時(shí)有 e＝ Emsin ωt 和 i＝ Imsin ωt ；如果從垂直于中性面的位置開始計(jì)時(shí)有 e＝ Emcos ωt 和 i＝ Imcos ωt .不難看出：線圈平面每經(jīng)過(guò)中性面一次，感應(yīng)電流方向就改變一次，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向也改變一次；線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周，感應(yīng)電流和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向都改變兩次， C 正確． 題組二 交變電流的圖像 3. 處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的矩形線圈 abcd，以恒定的角速度繞 ab 邊轉(zhuǎn)動(dòng)，磁場(chǎng)方向平行于紙面并與ab 邊垂直．在 t＝ 0 時(shí)刻，線圈平面與紙面重合，如圖 1 所示 ，線圈的 cd 邊離開紙面向外運(yùn)動(dòng)．若規(guī)定沿 a→ b→ c→ d→ a方向的感應(yīng)電流為正，則能反映線圈中感應(yīng)電流 i隨時(shí)間 t變化的圖像是 ( ) 圖 1 答案 C 解析 線圈在磁場(chǎng)中從題圖位置開始勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可以產(chǎn)生按余弦規(guī)律變化的交流電．對(duì)于題圖起始時(shí)刻，線圈的 cd邊離開紙面向外運(yùn)動(dòng)，速度方向和磁場(chǎng)方向垂直，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值最大；用右手定則判斷出電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较颍c規(guī)定的正方向相同，所以 C對(duì)． 4．如圖 2 所示是磁電式電流表的結(jié)構(gòu)圖和磁場(chǎng)分布圖，若磁極與圓柱間的磁場(chǎng)都是沿半徑方向，且磁場(chǎng)有理想的邊界，線圈 經(jīng)過(guò)有磁場(chǎng)的位置處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等．某同學(xué)用此種電流表中的線圈和磁體做成發(fā)電機(jī)使用，讓線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，若從圖中水平位置開始計(jì)時(shí)，取起始電流方向?yàn)檎较?，表示產(chǎn)生的電流隨時(shí)間變化關(guān)系的下列圖像中正確的是 ( ) 圖 2 答案 C 解析 由于線圈在磁場(chǎng)中切割磁感線，切割速度方向總是與磁場(chǎng)方向垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度 B、導(dǎo)線有效長(zhǎng)度 L 和導(dǎo)線切割速率 v 等都不變化，由 E＝ BLv，可知產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小不變，感應(yīng)電流大小不變．根據(jù)右手定則，電流方向做周期性變化， C 正確． 5. 矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，所產(chǎn)生的交變 電流的波形圖如圖 3 所示，下列說(shuō)法中正確的是 ( ) 圖 3 A．在 t1時(shí)刻穿過(guò)線圈的磁通量達(dá)到峰值 B．在 t2時(shí)刻穿過(guò)線圈的磁通量達(dá)到峰值 C．在 t3時(shí)刻穿過(guò)線圈的磁通量的變化率達(dá)到峰值 D．在 t4時(shí)刻穿過(guò)線圈的磁通量的變化率達(dá)到峰值 答案 BC 解析 從題圖中可知， t t3 時(shí)刻線圈中感應(yīng)電流達(dá)到峰值，磁通量變化率達(dá)到峰值，而磁通量最小，線圈平面與磁感線平行； t t4 時(shí)刻感應(yīng)電流等于零，磁通量變化率為零，線圈處于中性面位置，磁通量達(dá)到峰值．正確答案為 B、 C. 6．如圖 4甲所示，一個(gè)矩形線圈 abcd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)．線圈內(nèi)磁通量隨時(shí)間 t 的變化如圖乙所示，則下列說(shuō)法中正確的是 ( ) 圖 4 A． t1時(shí)刻線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大 B． t2時(shí)刻 ab 的運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向垂直 C． t3時(shí)刻線圈平面與中
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