物理3-2第五章第一节知能演练轻松闯关.doc

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1、一、必做题 1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 解析：选 D.直流电的特征是电流的方向不变，电流的大小可以改变交变电流的特征是 电流的方向随时间改变交变电流有多种形式，正弦式交流电只是交变电流中最基本、最简 单的一种，故选 D. 2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 ab

2、D线圈平面与磁场方向平行时，磁通量变化率为零 解析：选 C.线圈在磁场中匀速转动时，在电路中产生周期性变化的交变电流，线圈经过 中性面时电流改变方向，线圈每转动一周，有两次通过中性面，电流方向改变两次，指针左 右摆动一次，故 A 错；线圈平面垂直于磁感线的位置称为中性面，显然图示位置不是中性面， 所以 B 也不对；线圈处于图示位置时，ab 边向右运动，由右手定则，ab 边的感应电流方向 为由 ab；线圈平面与磁场方向平行时，ab、cd 边垂直切割磁感线，线圈产生的电动势最大， 也可以这样认为，线圈处于竖直位置时，磁通量为零，但磁通量的变化率最大 3线圈在匀强磁场中匀速转动，产生交变电流的图象如

3、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 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 解析：选 D.A、C 时刻感应电流最大，线圈位置与中性面垂直，B、D 时刻感应电流为零，线圈在中性面，此时磁通量最大从 A 时刻到 D 时刻线圈转过角度为.若从 O 时刻到 D 时32 刻经过 0.02 s，即线圈转动一周用时 0.02 s，且在这个时间内电流方向改变 2 次，则在 1 s 内交变电流的方向改变2100 次，故选 D.10.024如图所示，一

4、半径为 r10 cm 的圆形线圈共 100 匝 ，在磁感应强度 B T 的匀强52 磁场中，绕垂直于磁场方向的中心轴线 OO以 n600 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 解析：线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴线匀速转动时，线圈内产生正弦式交变 电动势，当线圈平面在中性面时开始计时，其表达式为 eEmsin t. (1)eEmsin t，EmNBS(与线圈形状无关)， 20 rad/s，故 e100sin 20t V.(2)当 t s

5、时，160e100sinV50 V86.6 V.(20 160)3 答案：(1)e100sin20 t V (2)86.6 V 二、选做题 5.(2014沈阳二中高二检测)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 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( ) A0.5Bl1l2sin t B0.5Bl1l2cos t CBl1l2sin t DBl1l2cos t 解析：选 D.因为开始时刻线圈平面与磁感线平行，即从垂直于中性面开始运动，所以开 始时刻线圈中感应电动势最大为 EmBl1l

6、2，感应电动势的表达形式应为余弦形式，因此在 t 时刻线圈中的感应电动势为 Bl1l2cos t, 故选 D. 6.(2014东城区高二检测)如图所示，一小型发电机内有 n100 匝矩形线圈，线圈面积 S0.10 m2，线圈电阻可忽略不计在外力作用下矩形线圈在 B0.10 T 匀强磁场中，以恒定 的角速度 100 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 R100 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 解析：(1)线圈中感应电动势的最大值 EmnBS3.14102 V. (2)设从线圈平面通过中性面时开始，线圈通过 90角所用时间为 t，线圈中的平均感应电动势 EnBSt通过电阻 R 的平均电流 IERnBSRt 在 t 时间内通过电阻横截面的电荷量Q t1.0102 C.InSBR 答案：(1)3.1102 V (2)1.0102 C