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高中物理教科版 (2019)选择性必修 第二册第三章 交流电1 交变电流一课一练
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这是一份高中物理教科版 (2019)选择性必修 第二册第三章 交流电1 交变电流一课一练，共4页。试卷主要包含了答案等内容，欢迎下载使用。
2．对于如图所示的电流i随时间t做周期性变化的图像，下列描述正确的是( )
A．电流的大小变化，方向不变，是直流电
B．电流的大小不变，方向变化，是交变电流
C．电流的大小和方向都变化，是交变电流
D．电流的大小和方向都不变，是直流电
3.
如图所示，一矩形线圈abcd放置在匀强磁场中，并绕过ab、cd中点的轴OO′以角速度ω逆时针匀速转动．若以线圈平面与磁场夹角θ＝45°时为计时起点，并规定当电流自a流向b时电流方向为正，则下列四幅图像中可能正确的是( )
4．一矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴匀速转动，线圈中的感应电动势e随时间t变化的规律如图所示，则下列说法正确的是( )
A．图像是从线圈平面位于中性面开始计时的
B．t2时刻穿过线圈的磁通量为零
C．t2时刻穿过线圈的磁通量的变化率为零
D．感应电动势e的方向变化时，穿过线圈的磁通量的方向也变化
5．(多选)图甲是交流发电机的示意图，两磁极之间的磁场可视为匀强磁场，金属线圈ABCD绕转轴OO′匀速转动．A为电流传感器(与计算机相连)，R为定值电阻，线圈电阻为r，其余电阻不计．图乙为计算机上显示的电流数据随时间变化的图像，下列说法中正确的是( )
A．金属线圈恰好处于图甲所示的位置时感应电动势为0，对应图乙中t1或t3时刻
B．金属线圈恰好处于图甲所示的位置时感应电动势最大，对应图乙中t2或t4时刻
C．t1、t3时刻穿过线圈的磁通量的绝对值最大，磁通量变化率最小
D．t2、t4时刻穿过线圈的磁通量的绝对值最大，磁通量变化率最小
6．一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变化的图像如图甲所示．则下列说法正确的是( )
A．t＝0时刻，线圈平面与中性面垂直
B．t＝0.01s时刻，Φ的变化率最大
C．t＝0.02s时刻，感应电动势达到最大
D．该线圈产生的感应电动势的图像如图乙所示
7．如图甲所示，一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的Φt图像如图乙所示．下列说法中正确的是( )
A．t＝0时，线圈在中性面位置，磁通量为零，磁通量的变化率为零
B．t＝0.01s时，线圈产生的感应电动势最大
C．t＝0.02s时，线圈磁通量的变化率为零
D．t＝0.03s时，线圈中的电流方向发生改变
8．某发电机的结构示意图如图，其中N、S是永久磁铁的两个磁极，M是圆柱形铁芯，铁芯外套有一矩形导线圈，线圈在绕过铁芯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，磁感应强度大小处处相等．若从线圈处于图示位置开始计时，设此时电动势为正值，图中能正确反映线圈中感应电动势e随时间t变化规律的是( )
微点3 交变电流的图像
1．答案：AD
解析：大小和方向随时间做周期性变化的电流叫作交变电流，电流的方向没有发生变化，不属于交变电流，故选项B、C错误，选项A、D正确．
2．答案：A
解析：由图像可知，电流的方向不变，而大小作周期性变化，所以不是交流，而是直流．故选A.
3．答案：C
解析：以线圈平面与磁场夹角θ＝45°时为计时起点，由楞次定律可判断，初始时刻电流方向为b到a，为负值，且线圈远离中性面，Φ减小，电流增大．故选C.
4．答案：B
解析：由题图可知，当t＝0时，感应电动势最大，说明穿过线圈的磁通量的变化率最大，磁通量为零，即是从线圈平面与磁场方向平行时开始计时的，选项A错误；t2时刻感应电动势最大，穿过线圈的磁通量的变化率最大，磁通量为零，选项B正确，C错误；感应电动势e的方向变化时，线圈通过中性面，穿过线圈的磁通量最大，但方向并不变化，选项D错误．
5．答案：AC
解析：金属线圈恰好处于图甲所示的位置时，为中性面，磁通量最大，感应电动势为0，此时瞬时电流0，对应图乙中t1或t3时刻，A正确；由A项分析可知，B错误；t1、t3时刻电流为0，感应电动势为0，此时线圈平面处于中性面，穿过线圈的磁通量的绝对值最大，磁通量变化率最小，C正确；t2、t4时刻电流最大，感应电动势最大，此时线圈平面与磁感线平行，穿过线圈的磁通量为0，磁通量变化率最大，D错误．
6．答案：B
解析：t＝0时刻，穿过线圈的磁通量最大，线圈处于中性面的位置，故A错误；t＝0.01s时刻，图像的斜率最大，Φ的变化率最大，故B正确；t＝0.02s时刻，穿过线圈的磁通量的变化率为零，则感应电动势为零，故C错误；由于从中性面位置开始计时，感应电动势图像应为正弦函数图像，故D错误．
7．答案：D
解析：t＝0时，磁通量等于零，但Φ的变化率最大，感应电动势最大，线圈垂直于中性面，A错；t＝0.01s时，磁通量最大，Φ的变化率为零，产生的感应电动势为零，B错；t＝0.02s时，磁通量等于零，但Φ的变化率最大，感应电动势最大，C错；t＝0.03s时，穿过线圈的磁通量最大，此时线圈经过中性面，线圈中的电流方向发生改变，D对．
8．答案：D
解析：由于磁感应强度大小处处相等，且线圈切割磁感线的线速度大小不变，所以线圈中感应电动势大小恒定，且每当线圈转至竖直位置时，感应电流方向发生一次改变，从图示位置开始计时，线圈再转过四分之一周期电流方向将改变，综上所述可知D正确．
2．对于如图所示的电流i随时间t做周期性变化的图像，下列描述正确的是( )
A．电流的大小变化，方向不变，是直流电
B．电流的大小不变，方向变化，是交变电流
C．电流的大小和方向都变化，是交变电流
D．电流的大小和方向都不变，是直流电
3.
如图所示，一矩形线圈abcd放置在匀强磁场中，并绕过ab、cd中点的轴OO′以角速度ω逆时针匀速转动．若以线圈平面与磁场夹角θ＝45°时为计时起点，并规定当电流自a流向b时电流方向为正，则下列四幅图像中可能正确的是( )
4．一矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴匀速转动，线圈中的感应电动势e随时间t变化的规律如图所示，则下列说法正确的是( )
A．图像是从线圈平面位于中性面开始计时的
B．t2时刻穿过线圈的磁通量为零
C．t2时刻穿过线圈的磁通量的变化率为零
D．感应电动势e的方向变化时，穿过线圈的磁通量的方向也变化
5．(多选)图甲是交流发电机的示意图，两磁极之间的磁场可视为匀强磁场，金属线圈ABCD绕转轴OO′匀速转动．A为电流传感器(与计算机相连)，R为定值电阻，线圈电阻为r，其余电阻不计．图乙为计算机上显示的电流数据随时间变化的图像，下列说法中正确的是( )
A．金属线圈恰好处于图甲所示的位置时感应电动势为0，对应图乙中t1或t3时刻
B．金属线圈恰好处于图甲所示的位置时感应电动势最大，对应图乙中t2或t4时刻
C．t1、t3时刻穿过线圈的磁通量的绝对值最大，磁通量变化率最小
D．t2、t4时刻穿过线圈的磁通量的绝对值最大，磁通量变化率最小
6．一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变化的图像如图甲所示．则下列说法正确的是( )
A．t＝0时刻，线圈平面与中性面垂直
B．t＝0.01s时刻，Φ的变化率最大
C．t＝0.02s时刻，感应电动势达到最大
D．该线圈产生的感应电动势的图像如图乙所示
7．如图甲所示，一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的Φt图像如图乙所示．下列说法中正确的是( )
A．t＝0时，线圈在中性面位置，磁通量为零，磁通量的变化率为零
B．t＝0.01s时，线圈产生的感应电动势最大
C．t＝0.02s时，线圈磁通量的变化率为零
D．t＝0.03s时，线圈中的电流方向发生改变
8．某发电机的结构示意图如图，其中N、S是永久磁铁的两个磁极，M是圆柱形铁芯，铁芯外套有一矩形导线圈，线圈在绕过铁芯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，磁感应强度大小处处相等．若从线圈处于图示位置开始计时，设此时电动势为正值，图中能正确反映线圈中感应电动势e随时间t变化规律的是( )
微点3 交变电流的图像
1．答案：AD
解析：大小和方向随时间做周期性变化的电流叫作交变电流，电流的方向没有发生变化，不属于交变电流，故选项B、C错误，选项A、D正确．
2．答案：A
解析：由图像可知，电流的方向不变，而大小作周期性变化，所以不是交流，而是直流．故选A.
3．答案：C
解析：以线圈平面与磁场夹角θ＝45°时为计时起点，由楞次定律可判断，初始时刻电流方向为b到a，为负值，且线圈远离中性面，Φ减小，电流增大．故选C.
4．答案：B
解析：由题图可知，当t＝0时，感应电动势最大，说明穿过线圈的磁通量的变化率最大，磁通量为零，即是从线圈平面与磁场方向平行时开始计时的，选项A错误；t2时刻感应电动势最大，穿过线圈的磁通量的变化率最大，磁通量为零，选项B正确，C错误；感应电动势e的方向变化时，线圈通过中性面，穿过线圈的磁通量最大，但方向并不变化，选项D错误．
5．答案：AC
解析：金属线圈恰好处于图甲所示的位置时，为中性面，磁通量最大，感应电动势为0，此时瞬时电流0，对应图乙中t1或t3时刻，A正确；由A项分析可知，B错误；t1、t3时刻电流为0，感应电动势为0，此时线圈平面处于中性面，穿过线圈的磁通量的绝对值最大，磁通量变化率最小，C正确；t2、t4时刻电流最大，感应电动势最大，此时线圈平面与磁感线平行，穿过线圈的磁通量为0，磁通量变化率最大，D错误．
6．答案：B
解析：t＝0时刻，穿过线圈的磁通量最大，线圈处于中性面的位置，故A错误；t＝0.01s时刻，图像的斜率最大，Φ的变化率最大，故B正确；t＝0.02s时刻，穿过线圈的磁通量的变化率为零，则感应电动势为零，故C错误；由于从中性面位置开始计时，感应电动势图像应为正弦函数图像，故D错误．
7．答案：D
解析：t＝0时，磁通量等于零，但Φ的变化率最大，感应电动势最大，线圈垂直于中性面，A错；t＝0.01s时，磁通量最大，Φ的变化率为零，产生的感应电动势为零，B错；t＝0.02s时，磁通量等于零，但Φ的变化率最大，感应电动势最大，C错；t＝0.03s时，穿过线圈的磁通量最大，此时线圈经过中性面，线圈中的电流方向发生改变，D对．
8．答案：D
解析：由于磁感应强度大小处处相等，且线圈切割磁感线的线速度大小不变，所以线圈中感应电动势大小恒定，且每当线圈转至竖直位置时，感应电流方向发生一次改变，从图示位置开始计时，线圈再转过四分之一周期电流方向将改变，综上所述可知D正确．
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