课堂新坐标（教师用书）高中物理 第2章 第1节 认识变交电流课后知能检测 粤教版选修32

【课堂新坐标】（教师用书）2013-2014学年高中物理 第2章 第1

节 认识变交电流课后知能检测 粤教版选修3-2

1．如图所示各图线中表示直流电流的是( )

【解析】 A图表示的电流大小发生了周期性变化，而方向没有变化．B、C、D图中的电流方向发生了周期性变化．

【答案】 A

2．矩形线框在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，产生交流电，当线圈平面与磁感线方向垂直时，穿过线圈的磁通量与产生的感应电动势的大小关系正确的是( )

A．Φ最大，e最大 C．Φ最小，e最大

B．Φ最小，e最小 D．Φ最大，e最小

【解析】 依据Φ＝BS⊥可得：当线圈平面与磁感线方向垂直时，S⊥＝S(S为线圈的面积)，所以穿过线圈的磁通量最大，感应电动势为零，故D正确．

【答案】 D

3．(双选)关于中性面，下列说法正确的是( )

A．线圈在转动中经中性面位置时，穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为零 B．线圈在转动中经中性面位置时，穿过线圈的磁通量为零，磁通量的变化率最大 C．线圈每经过一次中性面，感应电流的方向就改变一次

D．线圈每转动一周经过中性面一次，所以线圈每转动一周，感应电流的方向就改变一次

【解析】 中性面是线圈平面与磁感线垂直的位置，线圈经过该位置时，穿过线圈的磁通量最大，各边都不切割磁感线，不产生感应电动势，所以磁通量的变化率为零，A项正确，B项错误；线圈每经过一次中性面，感应电流的方向改变一次，但线圈每转一周要经过中性面两次，所以每转一周，感应电流方向就改变两次，C项正确，D项错误．

【答案】 AC

4．如图2－1－7所示的矩形线圈，当绕OO′轴和绕与OO′平行的其他轴匀速转动时，产生的感应电动势的峰值的情况是( )

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图2－1－7

A．绕OO′轴最大 B．绕OO′轴最小 C．一样大

D．因不知其它轴的位置，所以无法比较哪一个大

【解析】 线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动时，产生的感应电动势的峰值Em＝NBSω，与转轴的位置无关，故选项C正确．

【答案】 C

5．(2013·浙江嘉兴高二检测)在匀强磁场中的矩形线圈从中性面开始匀速转动，穿过线圈平面的磁通量与时间t的图象是( )

【解析】 设匀强磁场的磁感应强度为B，矩形线圈abcd的面积为S，如图所示，从中性面位置开始逆时针方向匀速转动，设经过时间t转过的角度θ＝ωt，转到位置a1d1，画出它的正视图如图所示．由磁通量计算式Φ＝BS(S为垂直磁感线方向的面积)可知，在时刻

t通过线圈平面的磁通量为Φ＝BScos θ＝BScos ωt.

即ω与t的关系按余弦函数规律变化．C选项正确．

【答案】 C

6．如图2－1－8中的螺线管中通入交变电流，一电子沿轴线进入螺线管，电子在螺线管内将做( )

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图2－1－8

A．匀速直线运动 B．变速直线运动 C．匀速圆周运动 D．曲线运动

【解析】 通电螺线管接入交变电流时，由于电流做周期性的变化，产生的磁场也将做周期性的变化，但电子初速度的方向与磁场的方向平行，不会受到磁场的作用，因此电子将做匀速直线运动，A项正确．

【答案】 A

7．矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，当线圈通过中性面时，下列说法不正确的是( ) A．线圈平面与磁感线方向垂直 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．线圈中的电动势为零

【解析】 中性面即线圈平面与磁感线垂直，所以A项正确；这时穿过线圈的磁通量ΔΦΦ最大，B项正确；但这时磁通量的变化率＝0，故C项错误，D项正确．

Δt【答案】 C

8．一矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动，线圈中感应电动势随时间的变化关系如图2－1－9所示，则下列说法正确的是( )

图2－1－9

A．t1时刻通过线圈的磁通量为零 B．t2时刻通过线圈的磁通量最大 C．t3时刻通过线圈的磁通量变化率最大 D．t4时刻通过线圈的磁通量变化率最大

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【解析】 t1、t3两时刻，线圈中感应电动势e＝0，故此两时刻线圈处于中性面位置，磁通量最大，磁通量的变化率为零，故A、C两项错误；t2、t4两时刻，e最大，线圈处于垂直于中性面位置(B∥S)，磁通量为零，磁通量的变化率最大，故B项错误，D项正确．

【答案】 D

9．(双选)如图2－1－10所示，闭合金属线圈abcd在匀强磁场中以OO′为轴匀速转动，以下说法中不正确的是( )

图2－1－10

A．线圈平面平行于磁场时，穿过线圈的磁通量为零 B．线圈平面平行于磁场时，线圈中电流最大 C．线圈平面垂直于磁场方向时，线圈中电动势最大 D．线圈平面垂直于磁场方向时，线圈中电流最大

【解析】 由电磁感应定律及交变电流的产生可知，线圈平面平行于磁场时，穿过线圈的磁通量为零，但磁通量的变化率最大，线圈中产生的电动势最大，电流最大，线圈平面垂直于磁场方向时，穿过线圈的磁通量最大，但磁通量的变化率为零，线圈中的电动势为零，电流为零，选项A、B正确．故选C、D.

【答案】 CD

10．(双选)如图2－1－11所示，一个矩形线圈在匀强磁场内绕OO′轴转动．观察连接线圈电流表的指针，可以判断( )

图2－1－11

A．指针随线圈转动而摆动，并且每转一周，指针左右摆动各一次 B．当线圈平面转到与磁感线垂直位置时，电流表指针偏转最大 C．当线圈平面转到与磁感线平行位置时，电流表指针不发生偏转 D．感应电动势和感应电流都是作周期性变化

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【解析】 由题图可知，初始时线圈与磁感线平行，产生的电流最大，当线圈平面转到与磁感线垂直时，电流为零，电流方向发生改变，所以B、C两项错．线圈在磁场中匀速转动一周时，感应电动势和感应电流都是作周期性变化，D项正确；电流方向改变两次，指针左右摆动各一次，A项正确．

【答案】 AD

11．在通电直导线AB的旁边放着一个不闭合的线框abcd，线框以OO′为轴匀速转动， 若OO′与AB平行(如图2－1－12所示)，问：线框转动到什么位置时产生的感应电动势最小？为什么？

图2－1－12

【解析】 线框转到如图所示位置时产生的感应电动势最小．线框所在位置的磁场方向垂直纸面向里，线框转到如图所示位置时，各条边都不切割磁感线，不产生感应电动势．

【答案】 见解析

12．如图2－1－13所示，一闭合矩形线圈位于匀强磁场中，当线圈分别绕轴1、轴2、轴3转动时，分析线圈中是否产生交变电流．

图2－1－13

【解析】 矩形线圈绕垂直于磁场的轴匀速转动时，可产生交变电流，所以绕轴1、轴2转动时，均可产生交变电流，而绕轴3转动时，线圈中磁通量不发生变化，不产生感应电流．

【答案】 见解析

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