课时分层作业 9 交变电流的产生—2020-2021学年新教材鲁科版（2019）高中物理选择性必修第二册同步检测

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课时分层作业(九)　交变电流的产生

(建议用时：25 分钟)

考点一　交变电流的产生

1．(多选)如图，线圈中能产生交变电流的是(　　)

A　　　　B　　　　C　　　　D

BCD　[由交变电流的产生条件可知，轴必须垂直于磁感线，但对线圈的形状及转

轴的位置没有特别要求。故选 BCD。]

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 a→b

D．线圈平面与磁场方向平行时，磁通量变化率为零

C　[线圈在磁场中匀速转动，在电路中产生周期性变化的交变电流，线圈经过中

性面时电流方向改变，线圈每转动一周，有两次经过中性面，电流方向改变两次，指

针左右摆动一次，故选项 A错误；线圈平面跟磁感线垂直的位置称为中性面，显然图

中并不是中性面，选项 B错误；线圈处于图示位置时，ab 边向右运动，由右手定则可

知，ab 边中感应电流方向为由 a→b，选项 C正确；线圈平面跟磁场平行时，线圈产生

的感应电动势最大，而此时的磁通量为零，但磁通量的变化率最大，故选项 D错误。]

考点二　交变电流的规律

3．某交变电流的电压为 u＝6sin 314t(V)，则(　　)

A．把额定电压为 6 V 的小灯泡直接接在此电源上，小灯泡能正常发光

B．把电磁打点计时器接在此电源上，打点周期为 0.01 s

C．把此电压加在阻值为 6 Ω 的电阻上，该电阻消耗的功率为 12 W

D．击穿电压为 6 V 的电容器能直接接在此电源上

A　[电源电压有效值为 6 V，刚好等于小灯泡的额定电压，A对；打点计时器的打

点周期等于交变电流的周期，是 0.02 s，B错；6 Ω 电阻消耗的功率 P＝＝ W＝6 W，C

错；击穿电压 6 V 小于电源最大电压 6 V，该电容器不能直接接到此电源上，D错。]

4.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

B　[由Im＝，Em＝NBSω，ω＝2πn，得 Im＝，故 A、C可行；又电阻 R与匝数有

关，当匝数减半时电阻 R也随之减半，则 Im不变，故 B不可行；当边长减半时，面积

S减为原来的，而电阻减为原来的，故 D可行。]

5.实验室里的交流发电机可简化为如图所示的模型，正方形线圈在水平匀强磁场中

绕垂直于磁感线的 OO′轴匀速转动。今在发电机的输出端接一个电阻 R和理想电压表，

并让线圈每秒转 25 圈，读出电压表的示数为 10 V。已知 R＝10 Ω，线圈电阻忽略不计

下列说法正确的是(　　)

A．线圈位于图中位置时，线圈中的瞬时电流为零

B．从中性面开始计时，线圈中电流瞬时值表达式为 i＝sin 50πt(A)

C．流过电阻 R的电流每秒钟方向改变 100 次

D．电阻 R上的热功率等于 20 W

B　[在题图所示位置，磁通量变化最快，感应电动势最大，感应电流最大， A错；

电压有效值为 10 V，最大值为 10 V，电流的最大值 Im＝＝ A，从中性面开始计时应该

为：i＝sin 50πt(A)，B对；频率为 25 Hz，每秒钟电流方向改变 50 次，C错；电压有

效值为 10 V，R的功率为 P＝＝10 W，D错。]

考点三　交变电流的图像

6．矩形线圈 abcd 在匀强磁场中逆时针匀速转动时，线圈中产生如图所示的交流

电，设沿 a→b→c→d→a方向为电流正方向，则对应 t1时刻线圈位置为下列哪一个图(

)

A　　　　B　　　　 C　　　　D

B　[由题图知在 t1时刻线圈获得最大正向电流，电流方向为 a→b→c→d→a，又线

圈为逆时针转动，故只有 B图符合电流方向为 a→b→c→d→a且最大。]

7．(多选)如图甲所示，一个矩形线圈 abcd 在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀

速转动．线圈内磁通量随时间 t的变化如图乙所示，则下列说法中正确的是(　　)

甲　　　　　　　　　乙

A．t1时刻线圈中的感应电动势最大

B．t2时刻 ab 的运动方向与磁场方向垂直

C．t3时刻线圈平面与中性面重合

D．t4、t5时刻线圈中感应电流的方向相同

BC　[t1时刻通过线圈的 Φ最大，磁通量变化率最小，此时感应电动势为零， A错；

在t2、t4时刻感应电动势为 Em，此时 ab、cd 的运动方向垂直于磁场方向，B正确；

t1、t3、t5时刻，Φ最大，＝0，此时线圈平面垂直于磁场方向，与中性面重合，C正确；

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