2024_2025学年高中物理第5章交变电流1交变电流课时作业含解析新人教版选修3_2.doc
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交变电流
(时间：40分钟分值：100分)
选择题(本题共8小题，每小题6分)
1．关于交变电流和直流电流的说法中正确的是()
A．假如电流大小随时间做周期性变更，则肯定是交变电流
B．直流电流的大小和方向肯定不变
C．交变电流肯定是按正弦规律变更的
D．交变电流的最大特征就是电流的方向随时间做周期性的变更
D[直流电的特征是电流的方向不变，电流的大小可以变更．交变电流的特征是电流的方向随时间变更．交变电流有多种形式，正弦式沟通电只是交变电流中最基本、最简洁的一种，故选D.]
2．(多选)一矩形闭合线圈在匀强磁场中匀速转动，当线圈平面通过中性面时()
A．线圈平面与磁感线垂直，此时通过线圈的磁通量最大
B．通过线圈磁通量的变更率达最大值
C．线圈中感应电流为零
D．此位置前后的感应电流方向相反
ACD[当线圈平面通过中性面时，线圈平面与磁感线垂直，通过线圈的磁通量最大，通过线圈磁通量的变更率为零，线圈中感应电流为零，此位置前后的感应电流方向相反，故选项A、C、D正确，B错误．]
3．(多选)某线圈在匀强磁场中匀速转动，穿过它的磁通量Φ随时间变更的规律如图所示，则()
A．t1时刻，穿过线圈的磁通量的变更率最大
B．t2时刻，穿过线圈的磁通量的变更率为零
C．t3时刻，线圈中的感应电动势为零
D．t4时刻，线圈中的感应电动势最大
CD[t1时刻，Φ最大，但eq\f(ΔΦ,Δt)为零，A错误；t2时刻，Φ等于零，但eq\f(ΔΦ,Δt)最大，B错误；t3时刻，Φ最大，eq\f(ΔΦ,Δt)等于零，感应电动势等于零，C正确；t4时刻，Φ等于零，但eq\f(ΔΦ,Δt)最大，感应电动势最大，D正确．]
4．(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＝0.5sin(20t)V，由该表达式可推知以下哪些物理量()
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
CD[依据正弦式交变电流的感应电动势的瞬时值表达式：e＝BSωsinωt，可得ω＝20rad/s，而穿过线框的磁通量的最大值为Φm＝BS，所以可以依据BSω＝0.5V求出磁通量的最大值Φm＝0.025Wb，无法求出匀强磁场的磁感应强度和线框的面积，故C、D正确．]
5．(多选)线圈在匀强磁场中转动产生电动势e＝10sin20πtV，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
AB[由电动势的瞬时值表达式可知计时是从线圈位于中性面时起先，即t＝0时，e＝0，此时线圈平面位于中性面，磁通量最大，线圈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(V)＝10×sin(20π×0.4)V＝0，D错误．]
6．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和C时刻线圈处于中性面位置
B．在B和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弧度
D．在A和C时刻磁通量变更率的肯定值最大
D[当线圈在匀强磁场中处于中性面位置时，磁通量最大，感应电动势为零，感应电流为零，B、D两时刻线圈位于中性面．当线圈平面与磁感线平行时，磁通量为零，磁通量的变更率最大，感应电动势最大，感应电流最大，A、C时刻线圈平面与磁感线平行，D正确，A、B错误．从A时刻到D时刻线圈转过的角度为eq\f(3π,2)弧度，C错误．]
7．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．]
8．一根长直的通电导线中的电流按正弦规律变更，如图甲、乙所示，规定电流从左向右为正．在直导线下方有一不闭合的金属框，则相对于b点来说，a点电势最高的时刻在()
A．t1时刻 B．t2时刻
C．t3时刻 D．t4时刻
D[线框中的磁场是直线电流i产生的，在t1、t3时刻，电流i