人教版（2019）选择性必修第二册《3.1 交变电流》2021年同步练习卷（1）_20230218153523.doc

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人教版（2019）选择性必修第二册《3.1交变电流》2021年同步练习卷（1）

参考答案与试题解析

一、单选题

1．关于交变电流与直流电的说法中，不正确的是（）

A．如果电流大小做周期性变化，则不一定是交变电流

B．直流电的大小可以变化，但方向一定不变

C．交变电流一定是按正弦或余弦规律变化的

D．交变电流的最大特征就是电流的方向发生周期性变化

【解答】解：A、如果只有电流做周期性变化而电流方向不变，则为直流电；故A正确；

B、直流电的大小可以变化，但方向一定不变；故B正确；

C、只要电流的方向发生变化，则就是交流电，不一定是按正弦或余弦规律变化的；故C错误；

D、交流电的最大特征是交流的方向发生周期性变化；故D正确；

本题选错误的；故选：C。

2．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（）

A． B．

C． D．

【解答】解：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．线圈在匀强磁场中匀速转动，产生交变电流的图象如图所示，由图可知（）

A．在A、C时刻线圈处于中性面位置

B．在B、D时刻穿过线圈的磁通量为零

C．从A时刻到D时刻线圈转过的角度为π

D．若从O时刻到D时刻经过0.02s，则在1s内交变电流的方向改变100次

【解答】解：A、在A和C时刻感应电流最大，感应电动势最大，而磁通量为零，线圈处于与中性面垂直的位置。故A错误；

B、在B和D时刻感应电流为零，感应电动势为零，而磁通量最大。故B错误；

C、从A时刻到D时刻经过时间为周期，线圈转过的角度为1.5π弧度。故C错误；

D、若从O时刻到D时刻经过0.02s，交流电的方向在0.02s内改变两次，则在1s内交流电的方向改变100次。故D正确；

故选：D。

4．如图所示为交流发动机的示意图。线圈abcd转动方向为逆时针方向，产生的交流电电动势的最大值为10V，线圈abcd电阻为1Ω，小灯泡电阻为4Ω，其他电阻忽略不计。以下说法正确的是（）

A．小灯泡两端电压为10V

B．图示位置时，通过线圈的磁通量最大

C．线圈所在图示位置时产生的感应电动势最大

D．线圈所在图示位置时，ab边的电流方向为b→a

【解答】解：A、线圈转动产生的感应电动势的最大值V，有效值E＝，根据闭合电路的欧姆定律可得U＝，故A错误；

B、图示位置，线圈位于与中性面垂直位置，故穿过线圈的磁通量为零，故B错误；

C、图示位置，线圈位于与中性面垂直位置，故穿过线圈的磁通量为零，磁通量的变化率最大，产生的感应电动势最大，故C正确；

D、根据楞次定律可知，ab边的电流方向为a→b，故D错误；

故选：C。

二、多选题

（多选）5．（3分）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（）

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

【解答】解：A、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；

B、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，此时电动势方向不会改变，故B错误；

C、根据Φ﹣t图象，BS＝0.2Wb，T＝0.4s，故电动势的最大值：Em＝NBSω＝NBS?＝50×0.2×＝50πV＝157V；故C正确；

D、在t＝0.4s时，磁通量为零，线圈垂直于中性面，感应电动势最大，故磁通量变化率最大，根据Em＝n，可知，＝＝3.14Wb/s，故D正确；

故选：CD。

（多选）6．（3分）欲增大交流发电机的感应电动势而不改变频率，下面措施中能采用的是（）

A．增大转速 B．减小磁感应强度

C．增加线圈匝数 D．增大线圈的包围面积

【解答】解：设线圈匝数为N，磁感应强度为B，线圈围成的面积为S，角速度为ω，转速为n（转/秒），由Em＝NBSω＝NBS?2πn，频率。

A、增大转速n，从以上公式知道：Em和f都要增大，故A错误；

B、减小磁感应强度B，则Em将减小，故B错误；

C、增加线圈匝数N，则只有Em增加，故C正确；

D、增大的线圈面积S，则Em也增大，而没有改变频率，故D正确。

故选：CD。

（多选）7．（3分）在同一匀强磁场中，两个相同的矩形金属线圈a、b分别绕线圈平面内且