2024_2025学年新教材高中物理课后训练8交变电流的产生含解析鲁科版选择性必修第二册.docVIP

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交变电流的产生

(建议用时：40分钟)

◎题组一交变电流的产生

1．(多选)如图，线圈中能产生交变电流的是()

ABCD

BCD[由交变电流的产生条件可知，轴必需垂直于磁感线，但对线圈的形态及转轴的位置没有特殊要求。故选BCD。]

2．如图所示为演示交变电流的装置图，关于这个试验，正确的说法是()

A．线圈每转动一周，指针左右摇摆两次

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由a→b

D．线圈平面与磁场方向平行时，磁通量变更率为零

C[线圈在磁场中匀速转动，在电路中产生周期性变更的交变电流，线圈经过中性面时电流方向变更，线圈每转动一周，有两次经过中性面，电流方向变更两次，指针左右摇摆一次，故选项A错误；线圈平面跟磁感线垂直的位置称为中性面，明显图中并不是中性面，选项B错误；线圈处于图示位置时，ab边向右运动，由右手定则可知，ab边中感应电流方向为由a→b，选项C正确；线圈平面跟磁场平行时，线圈产生的感应电动势最大，而此时的磁通量为零，但磁通量的变更率最大，故选项D错误。]

◎题组二交变电流的规律

3．某交变电流的电压为u＝6eq\r(2)sin314t(V)，则()

A．把额定电压为6V的小灯泡干脆接在此电源上，小灯泡能正常发光

B．把电磁打点计时器接在此电源上，打点周期为0.01s

C．把此电压加在阻值为6Ω的电阻上，该电阻消耗的功率为12W

D．击穿电压为6V的电容器能干脆接在此电源上

A[电源电压有效值为6V，刚好等于小灯泡的额定电压，A正确；打点计时器的打点周期等于交变电流的周期，是0.02s，B错误；6Ω电阻消耗的功率P＝eq\f(U2,R)＝eq\f(62,6)W＝6W，C错误；击穿电压6V小于电源最大电压6eq\r(2)V，该电容器不能干脆接到此电源上，D错误。]

4．如图所示，在水平匀强磁场中一矩形闭合线圈绕OO′轴匀速转动，若要使线圈中的电流峰值减半，不行行的方法是()

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

B[由Im＝eq\f(Em,R)，Em＝NBSω，ω＝2πn，得Im＝eq\f(NBS·2πn,R)，故A、C可行；又电阻R与匝数有关，当匝数减半时电阻R也随之减半，则Im不变，故B不行行；当边长减半时，面积S减为原来的eq\f(1,4)，而电阻减为原来的eq\f(1,2)，故D可行。]

5．试验室里的沟通发电机可简化为如图所示的模型，正方形线圈在水平匀强磁场中绕垂直于磁感线的OO′轴匀速转动。今在发电机的输出端接一个电阻R和志向电压表，并让线圈每秒转25圈，读出电压表的示数为10V。已知R＝10Ω，线圈电阻忽视不计，下列说法正确的是()

A．线圈位于图中位置时，线圈中的瞬时电流为零

B．从中性面起先计时，线圈中电流瞬时值表达式为i＝eq\r(2)sin50πt(A)

C．流过电阻R的电流每秒钟方向变更100次

D．电阻R上的热功率等于20W

B[在题图所示位置，磁通量变更最快，感应电动势最大，感应电流最大，A错误；电压有效值为10V，最大值为10eq\r(2)V，电流的最大值Im＝eq\f(Um,R)＝eq\r(2)A，从中性面起先计时应当为：i＝eq\r(2)sin50πt(A)，B正确；ω＝50π，频率为25Hz，每秒钟电流方向变更50次，C错误；电压有效值为10V，R的功率为P＝eq\f(U2,R)＝10W，D错误。]

◎题组三交变电流的图像

6．矩形线圈abcd在匀强磁场中逆时针匀速转动时，线圈中产生如图所示的沟通电，设沿a→b→c→d→a方向为电流正方向，则对应t1时刻线圈位置为下列哪一个图()

ABCD

B[由题图知在t1时刻线圈获得最大正向电流，电流方向为a→b→c→d→a，又线圈为逆时针转动，故只有B图符合电流方向为a→b→c→d→a且最大。]

7．(多选)如图甲所示，一个矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动。线圈内磁通量随时间t的变更如图乙所示，则下列说法中正确的是()

甲乙

A．t1时刻线圈中的感应电动势最大

B．t2时刻ab的运动方向与磁场方向垂直

C．t3时刻线圈平面与中性面重合

D．t4、t5时刻线圈中感应电流的方向相同

BC[t1时刻通过线圈的Φ最大，磁通量变更率eq\f(ΔΦ,Δt)最小，此时感应电动势为零，A错误；在t2、t4时刻感应电动势为Em，此时ab、cd的运动方向垂直于磁场方向，B正确；t1、t3、t5时刻，Φ最大，eq