吉林省吉林市第一中学2020学年高二物理上学期反馈作业（12）

吉林省吉林市第一中学2020学年高二物理上学期反馈作业（12）

‎5.1交变电流 ‎ ‎（　　）1.如图所示，属于交流电的是 ‎（　　）2.一线圈在匀强磁场中匀速转动，在如图所示的位置时 A.穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最小 B.穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最大 C.穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最大 D.穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最小 ‎（　　）3.线框在匀强磁场中绕OO′轴匀速转动（由上向下看是逆时针方向），当转到如图所示位置时，磁通量和感应电动势大小的变化情况是 A.磁通量和感应电动势都在变大 B.磁通量和感应电动势都在变小 C.磁通量在变小，感应电动势在变大 D.磁通量在变大，感应电动势在变小 ‎（　　）4.（多选）一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的交变电动势的图像如图所示，则 A.交流电的峰值是10V B.当t=0时，线圈平面与磁感线垂直，磁通量最大 C.当t=πs时，e有最大值 D.t=πs时，e=-10V最小，磁通量变化率最小 ‎（　　）5.矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势e-t图像如图所示，则 A.t1、t3时刻线圈通过中性面 B.t2、t4时刻线圈中磁通量最大 C.t1、t3时刻线圈中磁通量变化率最大 D.t2、t4时刻线圈中感应电流方向改变 ‎6.如图所示的矩形线圈，ab=‎40cm，ad=‎20cm，共50匝，在B=0.6T的匀强磁场中以300转每分的速度绕中心轴OO′匀速转动，当t=0时线圈平面与磁场垂直。‎ ‎（1）写出感应电动势瞬时值的表达式。‎ ‎（2）求出当t=0.025 s时感应电动势的瞬时值。‎ ‎7.如图所示为实验室演示用手摇发电机模型，匀强磁场的磁感应强度为B=0.5T，线圈匝数N=50，每匝线圈面积S=‎0.048m2‎，转速n=75.0r/min，在匀速转动中从图示位置线圈转过90°开始计时。‎ ‎（1）写出交变电流电动势瞬时值表达式。‎ ‎（2）画出e-t图线。‎ 答案解析 ‎1.【解析】选C。方向随时间做周期性变化是交变电流最重要的特征。A、B、D三项所示的电流大小随时间做周期性变化，但其方向不变，它们所表示的是直流电。C选项中电流的方向随时间做周期性变化，故选C。‎ ‎2.【解析】选C。当线圈平面平行于磁感线时，磁通量最小，但Em最大，即最大，C对。‎ ‎3.【解析】选D。由题图可知Φ=Φmaxsinθ，所以磁通量Φ变大。两竖直边切割磁感线的分速度变小，所以感应电动势变小，故D正确。‎ ‎4.【解析】选A、B。从图像可知交流电的峰值为10V，t=πs时， e=0最小，A对、C错；t=0时，e最小，Φ最大，B对；t=πs时，e=-10V，“-”号表示方向，e最大，最大，D错。‎ ‎【总结提升】解决图像问题的基本方法 一看：看“轴”、看“线”、看“斜率”、看“点”。‎ 二变：掌握“图与图”“图与式”和“图与物”之间的变通能力。‎ 三判（断）：结合图像和公式进行正确分析和判断。‎ ‎5.【解析】选A。t1、t3时刻电动势为零，线圈经过中性面，此时磁感线与线圈平面垂直，磁通量最大，但磁通量的变化率为零，A正确，C错误；t2、t4时刻电动势的值最大，线圈经过垂直中性面的位置，此时磁感线与线圈平面平行，磁通量为零，但磁通量的变化率最大，B错误；由题图知电流方向在t1、t3时刻改变，D错误。‎ ‎【变式备选】已知矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图像如图甲所示，则下列说法正确的是（　　）‎ A.t=0时刻线圈平面与中性面垂直 B.t=0.01s时刻Φ的变化率达最大 C.t=0.02s时刻感应电动势达到最大 D.该线圈相应的感应电动势图像如图乙所示 ‎【解析】选B。t=0时刻磁通量最大，线圈位于中性面位置，A错误；t=0.01s时刻磁通量为零，线圈位于垂直中性面的位置，电动势最大，磁通量的变化率最大， B正确；t=0.02s时刻磁通量最大，磁通量的变化率为零，感应电动势为零，C错误；感应电动势与磁通量的变化率成正比，电动势随时间变化的图像为正弦曲线，D错误。‎ ‎6.【解题指南】解答此类题目应掌握以下两点：‎ ‎（1）感应电动势的瞬时值与哪些因素有关。‎ ‎（2）计时起点不同将影响瞬时值的哪个方面。‎ ‎【解析】（1）因为当t=0时线圈平面与磁场垂直，所以感应电动势的瞬时值表达式的形式为 e=Emsinωt，ω=10πrad/s Em=nBSω=nBab·ad·ω=24πV 则感应电动势的瞬时值表达式是 e=Emsinωt=24πsin10πtV。‎ ‎（2）t=0.025s时感应电动势的瞬时值为 e=12πV。‎ 答案：（1）e=24πsin10πtV（2）12πV ‎7.【解析】（1）线圈转动的角速度ω==rad/s=rad/s，线圈中电动势的峰值为 Em=NBSω=50×0.5×0.048×V=3πV 瞬时值表达式为e=Emsinωt=3πsint（V）‎ ‎（2）从中性面开始计时，则e-t图线为：‎ 答案：（1）e=3πsinπt（V） （2）见解析