2024_2025学年新教材高中物理课时练12交变电流含解析新人教版选择性必修第二册.doc

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交变电流

(25分钟·60分)

一、选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分)

1．如图所示的图像中不属于交变电流的有()

【解析】选D。题图A、B、C中e的方向均发生了变更，故它们属于交变电流，但不是按正弦规律变更的交变电流，图D中e的方向未变更，是直流电，故选D。

2.(2024·锦州高二检测)如图为电动机模型图，左侧为N极，右侧为S极。电动机线框通过换向器连入电路中，线框abcd的面积为S，匝数为n，匀强磁场的磁感应强度为B，线框平面与磁场平行。若此时闭合开关，则下列说法中正确的是()

A．从正前方看去，该线框将会逆时针转动

B．若同时调转电极和磁极方向，则线框的转动方向变更

C．转动过程中线框中电流方向变更，流过R的电流方向不变

D．线框转过90°时，穿过线框平面的磁通量最大，且为nBS

【解析】选C。依据电源正负极可知，从上往下看，电流为逆时针方向，依据左手定则可知，ab边受力向上，cd边受力向下，所以从正面看线框会顺时针转动，故A错误；同时调转电极和磁极方向，相当于同时变更磁场和电流方向，依据左手定则可知，线框受力方向不变，所以转动方向不会发生变更，故B错误；下面的电路为直流电流，流过R的电流的方向不发生变更，故C正确；依据磁通量的公式Φ＝BS可知，在计算磁通量的时候，不应当出现匝数，故D错误。

3．沟通发电机工作时电动势为e＝Emsinωt，若将发电机的转速提高1倍，同时将电枢所围面积减小一半，其他条件不变，则其电动势变为()

A．e′＝Emsineq\f(ωt,2)B．e′＝2Emsineq\f(ωt,2)

C．e′＝Emsin2ωtD．e′＝eq\f(Em,2)sin2ωt

【解析】选C。感应电动势的瞬时值表达式e＝Emsinωt，而Em＝nBωS，当ω加倍而S减半时，Em不变，故选项C正确。

4.如图为小型旋转电枢式沟通发电机的原理图，其矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动。磁场的磁感应强度B＝eq\r(2)×10－2T，线圈的面积S＝0.02m2，匝数N＝400匝，线圈总电阻r＝2Ω，线圈的两端经集流环和电刷与R＝8Ω的电阻连接，与电阻R并联的沟通电压表为志向电表，线圈的转速n＝eq\f(50,π)r/s。在t＝0时刻，线圈平面与磁场方向平行，则下列说法正确的是()

A．沟通发电机产生的电动势随时间的变更关系是e＝8eq\r(2)sin100t(V)

B．电路中的电流方向每秒钟变更50次

C．从t＝0时刻起先线圈平面转过30°的过程中，通过电阻的电量约为5.6×10－3C

D．此时线圈磁通量的变更率为0.08Wb/s

【解析】选C。磁场的磁感应强度B＝eq\r(2)×10－2T，线圈的面积S＝0.02m2，匝数N＝400，线圈总电阻r＝2.0Ω，线圈的转速n＝eq\f(50,π)r/s。所以ω＝2πn＝100rad/s，最大值为：Em＝NBSω＝8eq\r(2)V，则瞬时值为e＝8eq\r(2)cos100t(V)，依据Em＝Neq\f(ΔΦ,Δt)，可得eq\f(ΔΦ,Δt)＝eq\f(Em,N)＝eq\f(\r(2),50)Wb/s＝0.028Wb/s，故A错误，D错误；依据题意，T＝eq\f(π,50)s，f＝eq\f(50,π)Hz，电流方向一个周期变更两次，所以电路中的电流方向每秒钟变更eq\f(100,π)次，故B错误；从t＝0时刻起先转过30°的过程中，通过电阻的电量为：q＝eq\f(NΔΦ,R＋r)＝eq\f(400×\f(1,2)×\r(2)×10－2×0.02,10)C＝5.6×10－3C，故C正确。

5.在垂直纸面对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，线圈以恒定角速度ω＝eq\f(2π,T)绕cd边沿如图所示方向转动，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变更关系图像为()

【解析】选B。在0～eq\f(T,4)内，线圈在匀强磁场中匀速转动，故产生正弦式沟通电，由楞次定律知，电流为负；在eq\f(T,4)～eq\f(3,4)T内，线圈中无感应电流；在eq\f(3,4)T时，ab边垂直切割磁感线，感应电流最大，且电流为正，故B项正确。

6.(2024·烟台高二检测)矩形线圈的匝数为50，在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，穿过线