2023-2024学年高中物理人教版2019 选择性必修第二册课后习题 第3章 1　交变电流 含答案

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第三章
　
交变电流
1
　
交变电流
必备知识基础练
1.如图所示,线圈中不能产生交变电流的是(
　　
)
2.(多选)线圈在匀强磁场中转动产生的电动势 e=10sin 20πt (V),则下列说法正确的是(
　
)
A.t=0时,线圈平面位于中性面
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 10
❑
√
2
V
3.处在匀强磁场中的矩形线圈 abcd,以恒定的角速度绕 ab 边转动,磁场方向平行于纸面
并与 ab 垂直,在t=0时刻,线圈平面与纸面重合(如图所示),线圈的 cd 边离开纸面向外运
动,若规定由 a→b→c→d→a方向的感应电流方向为正,则能反映线圈中感应电流 I随时
间t变化的图像是下图中的(
　　
)
4.线圈在匀强磁场中匀速转动,产生交变电流的图像如图所示,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
5.(多选)一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动,穿过线圈的磁通量
随时间的变化图像如图所示,则下列说法正确的是(
　　
)
A.t=0时,线圈平面与中性面平行
B.t=0.01 s 时,穿过线圈平面的磁通量的变化率最大
C.t=0.02 s 时,线圈中有最大感应电动势
D.t=0.025 s 时,线圈中有最大感应电流
6.一台发电机的结构示意图如图甲所示,其中 N、S是永久磁铁的两个磁极,它们的表面
呈半圆柱面形状。M是圆柱形铁芯,铁芯外套有一矩形线圈,线圈绕铁芯 M中心的固定
转轴匀速转动。磁极与铁芯之间的缝隙中形成方向沿半径的辐向磁场。若从图甲所示
位置开始计时,此时电动势为正值,下列图中能正确反映线圈转动一周时,产生的感应电
动势 e随时间 t的变化规律的是(
　　
)
7.如图所示,匀强磁场的磁感应强度 B=
❑
√
2
π
T,边长 L=10 cm 的正方形线圈 abcd 共100 匝,
线圈总电阻 r=1 Ω,线圈绕垂直于磁感线的轴 OO'匀速转动,角速度 ω=2π rad/s,外电路电
阻R=4 Ω。
(1)求转动过程中线圈中感应电动势的最大值。
(2)从图示位置(线圈平面与磁感线平行)开始计时,求线圈中感应电动势的瞬时值表达式。
(3)由图示位置转过 30°角时,求电路中电流的瞬时值。
关键能力提升练
8.如图甲所示,单匝矩形线圈的一半放在具有理想边界的匀强磁场中,线圈轴线 OO'与磁
场边界重合。线圈按图示方向匀速转动。若从图示位置开始计时,并规定电流方向沿
a→b→c→d→a为正方向,则线圈内感应电流随时间变化的图像是图乙中的(
　　
)
甲
乙
9.(多选)如图甲所示为一个矩形线圈 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变化如图乙所示,则下列说法正确的是(
　　
)
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
10.(多选)如图甲所示,在匀强磁场中,一矩形金属线圈两次分别以不同的转速,绕与磁感
线垂直的轴匀速转动,产生的交变电动势图像如图乙中曲线 a、b所示,则(
　　
)
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