人教版物理高二选修3-2 5.1交变电流同步检测卷

试卷更新日期：2015-12-30 类型：同步测试

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一、选择题

1. 我国家庭照明电路的电压随时间变化的规律为u＝311sin100πt(V)。下列说法中正确的是( )

A、标有“输入电压100V~240V、50Hz”旅行充电器接在该交流电上可以正常工作 B、标有“输入电压100V~240V、100Hz”旅行充电器接在该交流电上可以正常工作 C、该交流电只能给标有311V的用电器供电 D、该交流电给用某电器供电与用311V的稳恒直流电给该用电器供电，效果相同

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2.
理想变压器原、副线圈的匝数比为4：1，原线圈接在的交流电源上，副线圈所接的负载电阻是11Ω，则副线圈中电流大小是（）

A、5A B、11A C、20A D、55A

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3. 关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流,下列说法中正确的是（）

A、线圈每经过中性面一次,感应电流方向改变一次，感应电动势方向不变 B、线圈平面每经过中性面一次,感应电流和感应电动势方向都要改变一次 C、线圈每转动一周,感应电流方向就改变一次 D、线圈转动一周,感应电流和感应电动势方向都只改变一次

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4. 关于交变电流和直流电的说法中，正确的是( )

A、如果电流大小随时间做周期性变化，则一定是交变电流 B、直流电的大小和方向一定不变 C、交变电流一定是按正弦规律变化的 D、交变电流的最大特征就是电流的方向随时间做周期性的变化

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5.
如图所示为演示交变电流的装置图，关于这个实验，正确的说法是( )

A、线圈每转动一周，指针左右摆动两次 B、图示位置为中性面，线圈中无感应电流 C、图示位置，ab边的感应电流方向为由a→b D、线圈平面与磁场方向平行时，磁通量变化率为零

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6. 如图所示，属于交流电的是( )

A、 B、 C、 D、

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7. 下列线圈中不能产生交变电流的是( )

A、 B、 C、 D、

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8.
如图所示，一矩形线圈绕与匀强磁场垂直的中心轴OO′沿顺时针方向转动，引出线的两端分别与相互绝缘的两个半圆形铜环M和N相连．M和N又通过固定的电刷P和Q与电阻R相连．在线圈转动过程中，通过电阻R的电流( )

A、大小和方向都随时间做周期性变化 B、大小和方向都不随时间做周期性变化 C、大小不断变化，方向总是P→R→Q D、大小不断变化，方向总是Q→R→P

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9.
一台旋转电枢式交流发电机，在正常工作时的正弦电动势，由于超负荷使电枢转速降低了，这时的电动势是( )

A、 B、 C、 D、 $u = 198 \sqrt{2} \sin 90 π t (V)$

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10.
矩形线圈的匝数为50匝，在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图所示．下列结论不正确的是( )

A、在t＝0.1 s和t＝0.3 s时，电动势为零 B、在t＝0.2 s和t＝0.4 s时，电动势改变方向 C、电动势的最大值是157 V D、在t＝0.4 s时，磁通量变化率最大，其值为3.14 Wb/s

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11. 线圈在匀强磁场中转动产生电动势e＝10sin 20πt V，则下列说法正确的是( )

A、t＝0时，线圈平面与中性面垂直 B、t＝0时，穿过线圈的磁通量最大 C、t＝0时，导线切割磁感线的有效速率最大 D、t＝0.4 s时，e有最大值

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12.
如图所示，甲、乙两个并排放置的共轴线圈，甲中通有如图所示的电流，则( )

A、在t1到t2时间内，甲乙相斥 B、在t2到t3时间内，甲乙相吸 C、t1时刻两线圈间作用力为零 D、t2时刻两线圈间吸引力最大

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13.
如图甲所示，一矩形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴OO′以恒定的角速度ω转动．当从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈中产生的交变电流按照图乙所示的余弦规律变化，则在 $t = \frac{π}{2 ω}$ 时刻( )

A、线圈中的电流最大 B、穿过线圈的磁通量为零 C、线圈所受的安培力最大 D、线圈中的电流为零

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14.
如图所示，在水平匀强磁场中一矩形闭合线圈绕OO′轴匀速转动，若要使线圈中的电流峰值减半，不可行的方法是( )

A、只将线圈的转速减半 B、只将线圈的匝数减半 C、只将匀强磁场的磁感应强度减半 D、只将线圈的边长减半

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15.
线圈在匀强磁场中匀速转动，产生交变电流的图象如图所示，由图可知( )

A、在A、C时刻线圈处于中性面位置 B、在B、D时刻穿过线圈的磁通量为零 C、从A时刻到D时刻线圈转过的角度为π D、若从O时刻到D时刻经过0.02 s，则在1 s内交变电流的方向改变100次

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16.
如图所示，一矩形线圈abcd ，已知ab边长为l₁ ， bc边长为l₂ ，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO′轴以角速度ω从图示位置开始匀速转动，则t时刻线圈中的感应电动势为( )

A、0.5Bl₁l₂ωsin ωt B、0.5Bl₁l₂ωcos ωt C、Bl₁l₂ωsin ωt D、Bl₁l₂ωcos ωt

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17.
如图甲所示，一矩形线圈abcd放置在匀强磁场中，并绕过ab、cd中点的轴OO′以角速度ω逆时针匀速转动．若以线圈平面与磁场夹角θ＝45°时(如图乙)为计时起点，并规定当电流自a流向b时电流方向为正．则图丙中正确的是( )

A、 B、 C、 D、

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二、填空题

18.
有一正弦交流电，它的电压随时间变化的情况如图所示，则电压的峰值为V；有效值为 V；交流电的；频率为 Hz.

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19. 一台发电机产生的电动势的瞬时值表达式为：u=311sin314t（V），则此发电机产生的电动势的最大值为 V，有效值为 V，发电机转子的转速为转/秒。

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20. 交流发电机工作时，电动势瞬时值表达式为e=E_msinωt，若将电枢的转速提高1倍，同时将电枢所围面积减小一半，其他条件不变。则其电动势瞬时值的表达式为.

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21. 在匀强磁场中有一线圈，磁感应强度与线圈平面的夹角为α ，已知穿过这个线圈的磁通量为Φ ，线圈的面积为S ，这个磁场的磁感应强度为。

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三、综合题

22.
如图所示，匀强磁场B＝0.50 T，矩形线圈的匝数N＝100 匝，边长L_ab＝0.20 m，L_bc＝0.10 m，以3 000 r/min的转速匀速转动，若线圈平面通过中性面时开始计时，试求：

(1)、交变电动势的瞬时值表达式；

(2)、若线圈总电阻为2 Ω，线圈外接电阻为8 Ω，写出交变电流的瞬时值表达式；

(3)、线圈由图示位置转过π/2的过程中，交变电动势的平均值．

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23.
如图甲所示，矩形线圈匝数N＝100匝，ab＝30 cm ， ad＝20 cm ，匀强磁场磁感应强度B＝0.8 T，绕轴OO′从图示位置开始匀速转动，角速度ω＝100π rad/s ，试求：

(1)、穿过线圈的磁通量最大值Φ_m为多大？线圈转到什么位置时取得此值？

(2)、线圈产生的感应电动势最大值E_m为多大？线圈转到什么位置时取得此值？

(3)、写出感应电动势e随时间变化的表达式.

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24.
如图所示，一半径为r＝10 cm的圆形线圈共100匝，在磁感应强度B＝ T的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的中心轴线OO′以n＝600 r/min的转速匀速转动，当线圈转至中性面位置(图中位置)时开始计时．

(1)、写出线圈内所产生的交变电动势的瞬时值表达式；

(2)、求线圈从图示位置开始在1/60 s时的电动势的瞬时值．

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25.
如图所示，一小型发电机内有n＝100匝矩形线圈，线圈面积S＝0.10 m² ，线圈电阻可忽略不计．在外力作用下矩形线圈在B＝0.10 T匀强磁场中，以恒定的角速度ω＝100π rad/s绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，发电机线圈两端与R＝100 Ω的电阻构成闭合回路．求：

(1)、线圈转动时产生感应电动势的最大值；

(2)、从线圈平面通过中性面时开始，线圈转过90°角的过程中，通过电阻R横截面的电荷量．

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