2024-2025高二物理新人教版选择性必修二好题汇编专题03 交变电流（解析版）.docx

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专题03交变电流

一、单选题

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。

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=EmR，Em=NBSω，ω=2πn，得Im=NBS?2πnR，故A、C可行；

线圈电阻R与匝数有关，当匝数减半时电阻R

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。

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。

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

【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、t

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L4。线圈中感应电动势的有效值为(????)

A.NBL2ω B.22NBL

【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=NBL2ω，故有效值E=Em2=

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1?Ω，外接电阻的阻值为99?Ω，下列说法正确的是(??)

A.电压表示数为220?V

B.电流表示数为2.2?A

C.t=1×10-2s时，穿过线圈的磁通量最大

D.电流方向每秒变化

【答案】B

【解析】交流电的电压有效值为E=3112V=220V，则电流的有效值为I=ER+r=2.2A，则电流表示数为2.2?A，B正确；

电压表示数为U=IR=217.8?V，A错误；

t=1×10-2

在同一匀强磁场中，两个匝数相同的正方形金属线圈按图甲的方式分别以不同的转速绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势e随时间t变化的图像如图乙中曲线a、b所示，则下列说法正确的是?(???)

A.t=0时刻，两线圈均处于垂直于中性面的位置

B.a、b对应的两线圈转速之比为2:3

C.a、b对应的两线圈面积之比为1:1

D.若只改变两线圈的形状(面积、匝数不变)，则两线圈产生的感应电动势有效值之比一定改变

【答案】C

【解析】在t=0时刻，感应电动势为零，此时线圈处在中性面位置，故A错误；

由图可知，a的周期为4×10-2s，b的周期为6×10-2s，则由ω=2πT可知，角速度之比ωa:ωb=3:2，转速之比na:nb=3:2

如图所示，N匝矩形导线框以角速度ω在磁感应强度为B的匀强磁场中绕轴OO?匀速转动，线框面积为S，线框的电阻、电感均不计，若外电路只接有电阻R，则电路中将产生