《高考物理回归课本基础巩固练习》11交变电流（解析版）

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10 电磁感应-2021 年高考物理回归课本基础巩固练习

一、易混易错判断

1．交变电流的主要特征是电流的方向随时间周期性变化．(　√　)

2．大小变化而方向不变的电流也叫交变电流．(　×　)

3．线圈经过中性面时产生的感应电动势最大．(　×　)

4．在一个周期内，正弦交流电的方向改变两次．(　√　)

5．最大值和有效值之间的倍关系只适用于正弦式交变电流．(　√　)

6．交流电压表及交流电流表的读数均为峰值．(　×　)

7．矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时，一定会产生正弦式交变电流。(×)

8．线圈在磁场中转动的过程中穿过线圈的磁通量最大时，产生的感应电动势也最大。(×)

9．矩形线圈在匀强磁场中匀速转动经过中性面时，线圈中的感应电动势为零，电流方向发生改变。

(√)

10．交流电气设备上所标的电压和电流值是交变电流的有效值。(√)

11．交流电压表和电流表测量的是交流电的峰值。(×)

12．交流电路中电压表、电流表的示数都是有效值。(√)

13．变压器不但可以改变交流电压，也可以改变直流电压．(　×　)

14．变压器只能使交变电流的电压减小．(　×　)

15．高压输电的目的是增大输电的电流．(　×　)

16．在输送电压一定时，输送的电功率越大，输送过程中损失的功率越小．(　×　)

17．变压器原线圈中的电流由副线圈中的电流决定．(　√　)

18．高压输电可以减少输电线路上的电能损失，且输电线路上电压越高越好．(　×　)

19．理想变压器的基本关系式中，电压和电流均为有效值。(√)

20．变压器不但能改变交变电流的电压，还能改变交变电流的频率。(×)

21．正常工作的变压器当副线圈与用电器断开时，副线圈两端无电压。(×)

22．变压器副线圈并联更多的用电器时，原线圈输入的电流随之减小。(×)

23．增大输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失。 (√)

24．高压输电是通过减小输电电流来减少电路的发热损耗。(√)

25．在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越大。(√)

二、选择题

1．如图所示，单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，设磁感应强度为 0.01 T，线圈边长 AB 为20

cm，宽 AD 为10 cm，转速 n为50 r/s，则线圈转动时感应电动势的最大值为(　　)

A．1×10－2 V　　　　　　　 B．3.14×10－2 V

C．2×10－2 V D．6.28×10－2 V

答案：D

解析：选D．感应电动势最大值 Em＝BSω＝BS·2πn＝6.28×10－2 V.

2．(多选)如图所示，闭合的矩形导体线圈 abcd 在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴 OO′匀速转动，

沿着 OO′方向观察，线圈沿顺时针方向转动．已知匀强磁场的磁感应强度为 B，线圈匝数为 n，ab 边的边

长为 L1，ad 边的边长为 L2，线圈电阻为 R，转动的角速度为 ω，则当线圈转至图示位置时(　　)

A．线圈中感应电流的方向为 abcda

B．线圈中的感应电动势为 2nBL2ω

C．穿过线圈的磁通量随时间的变化率最大

D．线圈 ad 边所受安培力的大小为，方向垂直纸面向里

答案：AC

解析：选AC．图示时刻，ad 速度方向向外，bc 速度方向向里，根据右手定则判断出 ad 中感应电流方

向为 d→a，bc 中电流方向为 b→c，线圈中感应电流的方向为 abcda.故A正确．线圈中的感应电动势为 E＝

nBSω＝nBL1L2ω.故B错误．图示时刻 ad、bc 两边垂直切割磁感线，线圈中产生的感应电动势最大，由法

拉第电磁感应定律分析得知，磁通量的变化率最大．故 C正确．线圈 ad 边所受安培力的大小为 F＝nBIL2

＝nB·L2＝，故D错误．故选 AC．

3.如图所示，KLMN 是一个竖直的矩形导线框，全部处于磁感应强度为 B的水平方向的匀强磁场中，

线框面积为 S，MN 边水平，线框绕某竖直固定轴以角速度 ω匀速转动。在 MN 边与磁场方向的夹角达到

30°的时刻(图示位置)，导线框中产生的瞬时电动势 e的大小和线框此时电流的方向分别为(已知线框按俯视

的逆时

针方向转动)(　　)

A．BSω，电流方向为 KNMLK

B．BSω，电流方向为 KNMLK

C．BSω，电流方向为 KLMNK

D.BSω，电流方向为 KLMNK

答案：B

解析：选B　MN 边与磁场方向成 30°时，感应电动势为 e＝Emcos ωt＝BSωcos 30°＝BSω。由右手定则

可知电流方向为 KNMLK。

4．(多选)在匀强磁场中，一个 100 匝的闭合矩形金属线圈，绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，穿过该线

圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化。设线圈总电阻为 2 Ω，则(　　)

A．t＝0时，线圈平面平行于磁感线

B．t＝1 s 时，线圈中的电流改变方向

C．t＝1.5 s 时，线圈中的感应电动势最大

D．一个周期内，线圈产生的热量为 8π2 J

答案：AD

解析：选AD　t＝0时，磁通量为零，磁感线与线圈平面平行，A正确；当磁感线与线圈平面平行时，

磁通量变化率最大，感应电动势最大，画出感应电动势随时间变化的图像如图，

由图可知，t＝1 s 时，感应电流没有改变方向，B错误；t＝1.5 s 时，感应电动势

为0，C错误；感应电动势最大值 Em＝NBSω＝NΦm＝100×0.04×(V)＝4π(V)，

有效值 E＝×4π(V)＝2π(V)，Q＝T＝8π2(J)，D正确。

5．某单相交流发电机的电动势为 e＝Em·sin ωt，如果将发电机的电枢转速减小到原来的，其他条件不

变，产生的电动势应为(　　)

A．Emsin ωt　　　　　　 B．Emsin ωt

C．Emsin D．Emsin

答案：D

解析：选D．将转速减小到原来的，则最大值变为 Em，角速度变为 ω，电动势变为 e＝Emsin，D正确．

6．(多选)图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极 N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，Ⓐ为

交流电流表．线圈绕垂直于磁场的水平轴 OO′沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变

电流随时间变化的图象如图乙所示．以下判断正确的是(　　)

A．电流表的示数为 10 A

B．线圈转动的角速度为 50π rad/s

C．0.01 s 时线圈平面与磁场方向平行

D．0.02 s 时电阻 R中电流的方向自右向左

答案：AC

解析：选AC．由题图乙知 Im＝10 A，I＝＝10 A，A正确．T＝2×10－2 s，ω＝＝100π rad/s，B错误．t

＝0.01 s 时，i＝Im，此时线圈平面与磁场方向平行，C正确．由右手定则判定 0.02 s 时电阻 R中电流方向自

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