人教版高中物理选修3-2第5章第1节交变电流 名师精编课时作业.doc

……………………………………………………………名校名师推荐………………………………………………… PAGE PAGE 1 第五章　第一节 基础夯实 一、选择题(1～5题为单选题，6题为多选题) 1．如图所示，属于交流电的是eq \x(导学号(　C　) 解析：交流电是指电流的方向随时间做周期性变化的电流；由图可知，符合条件的只有C。 2．(2016·四川省资阳中学高二下学期期中)如图所示，面积均为S的线圈均绕其对称轴或中心轴在匀强磁场B中以角速度ω匀速转动，能产生正弦交变电动势e＝BSωsinωt的图是eq \x(导学号(　A　) 解析：由题意可知，只有A图在切割磁感线，导致磁通量在变化，从而产生正弦交变电动势e＝BSωsinωt，而BCD图均没有导致磁通量变化，故A正确，BCD错误，故选A。 3．(2016·辽宁省实验中学分校高二上学期期末)矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，下列说法中不正确的是eq \x(导学号(　C　) A．在中性面时，通过线圈的磁通量最大 B．在中性面时，感应电动势为零 C．穿过线圈的磁通量为零时，感应电动势也为零 D．线圈每通过中性面一次，电流方向改变一次 解析：在中性面时，线圈与磁场垂直，磁通量最大，故A正确。在中性面时，没有边切割磁感线，感应电动势为零，线圈每通过中性面一次，电流方向改变一次，故BD正确，穿过线圈的磁通量为零时，线圈与磁场平行，有两边垂直切割磁感线，感应电动势最大，故C错误。本题选不正确的，故选C。 4．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变化的图象是下图中的eq \x(导学号(　C　) 解析：分析交变电流的图象问题应注意图线上某一时刻对应线圈在磁场中的位置，将图线描述的变化过程对应到线圈所处的具体位置是分析本题的关键，线圈在图示位置时磁通量为零，但感应电流为最大值；再由楞次定律可判断线圈在转过90°的过程中，感应电流方向为正，故选项C正确。 5.在垂直于纸面向里的有界匀强磁场中放置了矩形线圈abcd。线圈cd边沿竖直方向且与磁场的右边界重合，线圈平面与磁场方向垂直。从t＝0时刻起，线圈以恒定的角速度ω＝eq \f(2π,T)绕cd边沿如图所示的方向转动，规定线圈中电流沿abcda方向为正方向，则从t＝0到t＝T时间内，线圈中的电流i随时间t变化的图像是图中的eq \x(导学号(　B　) 解析：t＝0时线圈位于中性面处，i＝0，故选项C、D错误；t＝0后的eq \f(T,4)内，线圈的有效面积减小，穿过线圈的磁通量减少，由楞次定律知线圈内的电流流向adcba，与规定的正方向相反，故选项A错误，选项B正确。 6．(2016·河北衡水中学高二上学期调研)矩形线圈的匝数为50匝，在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图所示。下列结论正确的是eq \x(导学号(　CD　) A．在t＝0.1s和t＝0.3s时，电动势最大 B．在t＝0.2s和t＝0.4s时，电动势改变方向 C．电动势的最大值是157V D．在t＝0.4s时，磁通量变化率最大，其值为3.14Wb/s 解析：在t＝0.1s和t＝0.3s时，磁通量最大，线圈位于中性面位置，感应电动势为零，故A错误；在t＝0.2s和t＝0.4s时，磁通量为零，线圈垂直于中性面，感应电动势最大，电动势不改变方向，故B错误；根据Φ－t图象，BS＝0.2Wb，T＝0.4s，故电动势的最大值：Em＝NBSω＝50×0.2×eq \f(2π,0.4)＝50πV＝157V；故C正确；磁通量为0，磁通量变化率最大，由Em＝Neq \f(ΔΦ,Δt)得，eq \f(ΔΦ,Δt)＝3.14Wb/s，故D正确，故选CD。 二、非选择题 7.有一10匝正方形线框，边长为20cm，线框总电阻为1Ω，线框绕OO′轴以10πrad/s的角速度匀速转动，如图所示垂直于线框平面向里的匀强磁场的磁感应强度为0.5T。问：eq \x(导学号 (1)该线框产生的交变电流电动势最大值、电流最大值分别是多少？ (2)线框从图示位置转过60°时，感应电动势的瞬时值是多大？ (3)写出感应电动势随时间变化的表达式。 答案：(1)6.28V　6.28A　(2)5.44V　 (3)e＝6.28sin10πt(V) 解析：(1)交变电流电动势最大值为Em＝nBSω＝10×0.5×0.22