专题03 交变电流-2021-2022学年高二物理期中考试好题汇编（新人教版版选择性必修2）（解析版）

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专题 03 交变电流
一、单选题
1. 一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，当线圈通过中性面时
()
A. 线圈平面与磁感线方向平行
B. 通过线圈的磁通量达到最大值
C. 通过线圈的磁通量变化率达到最大值
D. 线圈中的感应电动势达到最大值
【答案】B
【解析】 中性面是通过线圈的磁通量最大的位置，也是磁通量变化率为零的位置，即
在该位置通过线圈的磁通量最大，线圈中的感应电动势为零，无感应电流，B正确。
2. 如图所示，在水平匀强磁场中，一由粗细均匀的金属丝绕制成的矩形线圈绕
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
【答案】B
【解析】由
Im=Em
R
，
Em=NBSω
，
ω=2πn
，得
，故 A、
C
可行；
线圈电阻
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
1
4
，而电阻减为原来的
1
2
，故 D 可行。
3. 如图所示为演示交变电流产生的装置，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
a → b
D. 线圈平面与磁场方向平行时，磁通量变化率为零
【答案】C
【解析】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；
线圈处于图示位置时，线圈平面与磁感线平行，感应电流最大，
ab
边向右运动，由右
手定则得，
ab
边的感应电流方向为
a → b
，故 B 错，
C
对；
线圈平面与磁感线平行时，磁通量的变化率最大，不为零，故 D 错。
4. 如图所示，哪种情况线圈中不能产生交变电流
()
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】B、
C
、
D
图中的线圈转动时，线圈中的磁通量发生周期性变化，线圈产生的
感应电流大小、方向也发生周期性变化，即产生交变电流，不符合题意；
A
图中线圈的磁通量不发生变化，不会产生交变电流，
A
符合题意。
5. 一矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动，线圈中的感应电
动势
e
随时间
t
变化的规律如图所示，下列说法中正确的是
¿
¿
A.
t❑1
时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大
B.
t❑2
时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大
C.
t❑3
时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大
D. 每当
e
变换方向时，线圈的感应电动势都为最大
【答案】A
【解析】
t1
、
t3
时刻感应电动势为零，磁通量的变化率为零，故通过线圈的磁通量最大，
线圈通过中性面，选项 A 正确，C 错误；
t2
、
t4
时刻感应电动势最大，磁通量的变化率最大，通过线圈的磁通量为零，线圈平面
与中性面垂直，选项 B、D 错误。
6. 如图所示，
N
匝正方形闭合金属线圈
abcd
边长为
L
，
线圈处于磁感应强度大小为
B
的匀强磁场中，绕着与
磁场垂直且与线圈共面的轴
OO ′
以角速度
ω
匀速转动，
ab
边距轴
L
4
。线圈中感应电动势的有效值为
()
A.
NB L2ω
B.
√
2
2NB L2ω
C.
1
2NB L2ω
D.
√
2
4NB L2ω
【答案】B
【解析】解：线圈转动产生的感应电动势的最大值与转轴位置对最大感应电动势无影
响，故
Em=NB L2ω
，故有效值
E=Em
√
2=
√
2NB L2ω
2
，故 ACD 错误，B 正确；
故选：
B
。
线圈在绕垂直于磁场的转轴转动过程中产生的感应电动势的最大值为
Em=NBSω
，最
大值与转轴的位置无关，根据正弦式交变电流最大值和有效值间的关系即可求得有效
值。
本题主要考查了线圈转动产生正弦式交变电压的最大值及与有效值间的关系即可判断。
7. 如图甲所示为发电机的构造示意图，产生的电动势随时间变化的图像如图乙所示．
发电机线圈的内阻为
1Ω
，外接电阻的阻值为
99 Ω
，下列说法正确的是
¿
¿
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