第1节　交变电流 课时作业.docVIP

[A级——基础达标练]

1．如图所示，属于交流电的是()

解析：选C。方向随时间做周期性变化是交变电流最重要的特征。A、B、D三项所示的电流大小随时间做周期性变化，但其方向不变，不是交变电流，它们是直流，故A、B、D错误，C中电流符合交变电流的特征，故C正确。

2．家庭电路的交变电流图像为下列各图中的()

解析：选A。家庭电路使用的交变电流是正弦式交变电流。

3．一线圈在匀强磁场中匀速转动，在如图所示位置时()

A．穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最小

B．穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最大

C．穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最大

D．穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最小

解析：选C。当线圈平面平行于磁感线时，穿过线圈的磁通量最小，但磁通量的变化率最大，即eq\f(ΔΦ,Δt)最大，故C正确。

4．一闭合矩形线圈abcd绕垂直于磁感线的固定轴OO′匀速转动，线圈平面位于如图甲所示的匀强磁场中。通过线圈内的磁通量Φ随时间t的变化规律如图乙所示，下列说法正确的是()

A．t1、t3时刻通过线圈的磁通量变化率最大

B．t1、t3时刻线圈中感应电流方向改变

C．t2、t4时刻线圈中磁通量最大

D．t2、t4时刻线圈中感应电动势最小

解析：选B。t1、t3时刻通过线圈的磁通量Φ最大，磁通量的变化率eq\f(ΔΦ,Δt)＝0，此时感应电动势、感应电流均为0，线圈中感应电流方向改变，A错误，B正确；t2、t4时刻线圈中磁通量为0，磁通量的变化率最大，即感应电动势最大，C、D错误。

5．(多选)线圈在匀强磁场中转动产生感应电动势e＝10sin20πt(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＝0.4s时，e有最大值为10eq\r(2)V

解析：选AB。由感应电动势的瞬时值表达式可知计时应从线圈位于中性面时开始，即t＝0时，e＝0，此时线圈平面位于中性面，磁通量最大，导线速度方向与磁感线平行，切割磁感线的有效速率为0，A、B正确，C错误；当t＝0.4s时，代入式中得e＝10sin20πt＝10×sin(20π×0.4)V＝0，D错误。

6．下列各图中面积均为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，能产生正弦式交变电动势e＝BSωsinωt的图是()

解析：选A。线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴(轴在线圈所在平面内)匀速转动，产生的正弦式交变电动势为e＝BSωsinωt，由这一原则判断，A图符合要求；B图中的转轴不在线圈所在平面内；C图中产生的是余弦式交变电流；D图转轴与磁场方向平行，而不是垂直，且磁通量不变，不能产生感应电流，故A正确。

7．(多选)如图所示，一单匝闭合线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，转动过程中线框中产生的感应电动势的瞬时值表达式为e＝0.5sin20t(V)，由该表达式可推知的物理量有()

A．匀强磁场的磁感应强度

B．线框的面积

C．穿过线框的磁通量的最大值

D．线框转动的角速度

解析：选CD。根据正弦式交变电流的感应电动势的瞬时值表达式e＝NBSωsinωt，可得ω＝20rad/s，故D正确；穿过线框的磁通量的最大值为Φm＝NBS，NBSω＝0.5V，因为N＝1，则磁通量的最大值Φm＝0.025Wb，故C正确；无法求出匀强磁场的磁感应强度和线框的面积，故A、B错误。

[B级——能力增分练]

8．如图所示，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(ab向纸外，cd向纸内)。若从如图所示位置开始计时，并规定电流方向沿a→b→c→d→a为正方向，则线圈内的感应电流随时间变化的图像是()

解析：选A。由题意知线圈总有一半在磁场中做切割磁感线的匀速转动，且是从中性面开始进行的，所以产生的仍然是正弦式交变电流，只是最大值为线圈全部在磁场中匀速转动情况下产生的感应电动势最大值的一半，B、C错误；再由楞次定律可以判断出开始计时的一段时间内，感应电流方向与选定的正方向相反，A正确，D错误。

9．一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．该线圈产生的相应感应电动势的图像如图乙所示

解析：选B。由题图甲可知t＝0时刻，穿过线圈的磁通量最大，线圈处于中性面位置，t＝0.01s时刻，磁通量为0，但变化率最大，故A错误，B正确；t＝0.02s时