歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對您有所幫助！歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對您有所幫助！歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對您有所幫助！歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對您有所幫助！歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對您有所幫助！歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對您有所幫助！第三章1eq\f(合格考訓(xùn)練,25分鐘·滿分60分)一、選擇題(本題共7小題，每題7分，共49分)1．(2020·江蘇省揚州中學(xué)高二下學(xué)期期中)如圖所示，屬于交流電的是(C)解析：交流電是指電流的方向隨時間做周期性變化的電流；由圖可知，符合條件的只有C。2．如圖所示，面積均為S的線圈均繞其對稱軸或中心軸在勻強磁場B中以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，能產(chǎn)生正弦交變電動勢e＝BSωsinωt的圖是(A)解析：由題意可知，只有A圖在切割磁感線，導(dǎo)致磁通量在變化，從而產(chǎn)生正弦交變電動勢e＝BSωsinωt，而BCD圖均沒有導(dǎo)致磁通量變化，故A正確，BCD錯誤，故選A。3．(2021·福建省上杭一中高二檢測)某交變電流發(fā)電機正常工作時產(chǎn)生的電動勢e＝Emsinωt。若線圈匝數(shù)減為原來的一半，而轉(zhuǎn)速增為原來的2倍，其他條件不變，則產(chǎn)生的電動勢的表達式為(D)A．e＝Emsinωt B．e＝2EmsinωtC．e＝2Emsin2ωt D．e＝Emsin2ωt解析：由Em＝NBSω知若線圈匝數(shù)減為原來的一半，而轉(zhuǎn)速增為原來的2倍時Em不變；角速度變?yōu)?ω，故電動勢的表達式為e＝Emsin2ωt，D正確；故選D。4.(2020·江蘇南京外國語學(xué)校高二期末)有一靜止不動的矩形線圈abcd，處于范圍足夠大的可轉(zhuǎn)動的勻強磁場中，如圖所示。該勻強磁場是由一對磁極N、S產(chǎn)生，磁極以O(shè)O′為軸勻速轉(zhuǎn)動。在t＝0時刻，磁場的方向與線圈平行，磁極N開始離開紙面向外轉(zhuǎn)動，規(guī)定a→b→c→d→a方向的感應(yīng)電流為正，則能反映線圈中感應(yīng)電流i隨時間t變化的圖線是(C)解析：磁極以O(shè)O′為軸勻速轉(zhuǎn)動可等效為磁場不動，線圈向相反方向轉(zhuǎn)動，在t＝0時刻，由楞次定律可知，產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向為a→b→c→d→a，磁場的方向與線圈平行，感應(yīng)電流最大，故C正確。5.線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生交變電流的圖像如圖所示，由圖可知(D)A．在A、C時刻線圈處于中性面位置B．在B、D時刻穿過線圈的磁通量為零C．從A時刻到D時刻線圈轉(zhuǎn)過的角度為πD．若從0時刻到D時刻經(jīng)過0.02s，則在1s內(nèi)交變電流的方向改變100次解析：A、C時刻感應(yīng)電流最大，線圈位置與中性面垂直，B、D時刻感應(yīng)電流為零，線圈在中性面，此時磁通量最大。從A時刻到D時刻線圈轉(zhuǎn)過角度為eq\f(3π,2)。若從0時刻到D時刻經(jīng)過0.02s，則T＝0.02s，則在1s內(nèi)交變電流的方向改變eq\f(1,0.02)×2＝100次，故D正確。6．(2021·四川省成都市樹德中學(xué)高二下學(xué)期期中)在勻強磁場中，一個閉合矩形金屬線圈，繞與磁感線垂直的固定軸勻速轉(zhuǎn)動，穿過該線圈的磁通量隨時間變化規(guī)律如圖所示。則(D)A．t＝0時，線圈平面與中性面平行B．t＝1s時，線圈中的電流改變方向C．t＝2s時，線圈中磁通量的變化率為零D．在1.5s～2s內(nèi)，線圈內(nèi)感應(yīng)電動勢逐漸增大解析：根據(jù)圖像可知，在t＝0時穿過線圈平面的磁通量為零，所以線圈平面平行于磁感線，與中性面垂直，故A錯誤；Φ－t圖像的斜率為eq\f(ΔΦ,Δt)，即表示磁通量的變化率，在0.5s～1.5s之間，“斜率方向”不變，表示的感應(yīng)電動勢方向不變，則電流方向不變，故B錯誤；t＝2s時圖像的斜率最大，故磁通量的變化率最大，故C錯誤；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得線圈內(nèi)感應(yīng)電動勢E＝eq\f(ΔΦ,Δt)，在1.5s～2s內(nèi)，圖像的斜率逐漸增大，所以在1.5s～2s內(nèi)，線圈內(nèi)感應(yīng)電動勢逐漸增大，故D正確。7．(多選)如圖所示，矩形線圈abcd在勻強磁場中可以分別繞垂直于磁場方向的軸P1和P2以相同的角速度勻速轉(zhuǎn)動，當線圈平面轉(zhuǎn)到與磁場方向平行時(AC)A．線圈繞P1轉(zhuǎn)動時的電流等于繞P2轉(zhuǎn)動時的電流B．線圈繞P1轉(zhuǎn)動時的電動勢小于繞P2轉(zhuǎn)動時的電動勢C．線圈繞P1和P2轉(zhuǎn)動時的電流的方向相同，都是a→d→c→bD．線圈繞P1轉(zhuǎn)動時dc邊受到的安培力大于繞P2轉(zhuǎn)動時dc邊受到的安培力解析：產(chǎn)生正弦交變電流的條件是軸和磁感線垂直，與軸的位置和線框形狀無關(guān)，轉(zhuǎn)到圖示位置時產(chǎn)生的電動勢E具有最大值Em＝nBSω由歐姆定律I＝eq\f(E,R總)可知此時I相等，故A對，B錯；由右手定則可知電流為a→d→c→b，故C對；cd邊受的安培力F＝BLcdI，故F一樣大，D錯。二、非選擇題8．(11分)有一10匝正方形線框，邊長為20cm，線框總電阻為1Ω，線框繞OO′軸以10πrad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動，如圖所示垂直于線框平面向里的勻強磁場的磁感應(yīng)強度為0.5T。問：(1)該線框產(chǎn)生的交變電流電動勢最大值、電流最大值分別是多少？(2)線框從圖示位置轉(zhuǎn)過60°時，感應(yīng)電動勢的瞬時值是多大？(3)寫出感應(yīng)電動勢隨時間變化的表達式。答案：(1)6.28V6.28A(2)5.44V(3)e＝6.28sin10πt(V)解析：(1)交變電流電動勢最大值為Em＝nBSω＝10×0.5×0.22×10πV＝6.28V，電流的最大值為Im＝Em/R＝6.28A。(2)線框轉(zhuǎn)過60°時，感應(yīng)電動勢E＝Emsin60°≈5.44V。(3)由于線框轉(zhuǎn)動是從中性面開始計時的，所以瞬時值表達式為e＝Emsinωt＝6.28sin10πt(V)。eq\f(等級考訓(xùn)練,15分鐘·滿分40分)一、選擇題(本題共4小題，每題7分，共28分)1．如圖甲為風(fēng)速儀的結(jié)構(gòu)示意圖。在恒定風(fēng)力作用下風(fēng)杯帶動與其固定在一起的永磁體轉(zhuǎn)動，線圈產(chǎn)生的電流隨時間變化的關(guān)系如圖乙。若風(fēng)速減小到原來的一半，則電流隨時間變化的關(guān)系圖可能是(C)解析：根據(jù)Em＝NBSω，若風(fēng)速減小到原來的一半時，則最大感應(yīng)電動勢也變小，所以感應(yīng)電流也變?。桓鶕?jù)轉(zhuǎn)速與周期成反比，可知，若風(fēng)速減小到原來的一半時，則周期變大為原來兩倍，故C正確，A、B、D錯誤。2.如圖甲所示，單匝矩形線圈的一半放在具有理想邊界的勻強磁場中，線圈軸線OO′與磁場邊界重合。線圈按圖示方向勻速轉(zhuǎn)動。若從圖示位置開始計時，并規(guī)定電流方向沿a→b→c→d→a為正方向，則線圈內(nèi)感應(yīng)電流隨時間變化的圖像是圖乙中的(A)解析：若從圖示位置開始計時，在線圈轉(zhuǎn)動90°的過程中，只有ab邊切割磁感線，相當于向右切割，故感應(yīng)電流的方向為a→d→c→b→a，為負方向，大小相當于半個線圈在磁場中轉(zhuǎn)動，但還是正弦的形式，這一部分A、B的表示都是正確的；在線圈轉(zhuǎn)動90°到180°的過程中，只有cd邊切割磁感線，相當于向左切割，故感應(yīng)電流的方向為a→d→c→b→a，為負方向，大小相當于半個線圈在磁場中轉(zhuǎn)動，但還是正弦的形式，這一部分B項表示的方向是不正確的；再按同樣的方法繼續(xù)分析可以得到A項是正確的。3.(2020·湖北省武漢二中高二上學(xué)期期末)如圖所示，單匝直角三角形導(dǎo)線框OMN在勻強磁場中以O(shè)N所在的直線為軸勻速轉(zhuǎn)動，角速度為ω，已知OM邊長為l，∠MON＝θ，勻強磁場垂直于ON向右，磁感應(yīng)強度大小為B，則下列說法正確的是(D)A．導(dǎo)線框OMN內(nèi)產(chǎn)生大小恒定的電流B．截掉導(dǎo)線MN，則電動勢最大值變小C．導(dǎo)線框OMN產(chǎn)生的電流方向為OMNOD．導(dǎo)線框OMN內(nèi)產(chǎn)生的電動勢最大值為eq\f(1,2)Bl2ωsinθcosθ解析：當導(dǎo)線框OMN以O(shè)N所在的直線為軸勻速轉(zhuǎn)動時，線圈內(nèi)產(chǎn)生正弦交變電流，選項A錯誤；導(dǎo)線MN不切割磁感線，則截掉導(dǎo)線MN，則電動勢最大值不變，選項B錯誤；導(dǎo)線框OMN產(chǎn)生的電流方向不斷變化，選項C錯誤；導(dǎo)線框OMN內(nèi)產(chǎn)生的電動勢最大值為Em＝BωS＝eq\f(1,2)Bl2ωsinθcosθ，選項D正確。4.(2020·北京朝陽區(qū)高二期末)大型發(fā)電機幾乎都是旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機，如圖所示為其原理簡圖。豎直平面內(nèi)閉合線圈abcd固定不動，磁鐵繞圖中的虛線旋轉(zhuǎn)，線圈中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流。若條形磁鐵以10πrad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動，且圖示時刻N極正在向里轉(zhuǎn)?，F(xiàn)以圖示時刻為計時起點，則下列推斷正確的是(B)A．該發(fā)電機產(chǎn)生的交變電流頻率是10HzB．t＝0時線圈中的電流方向為abcdaC．t＝0.5s時線圈中的電流方向發(fā)生變化D．t＝0.5s時線圈中的電流最小解析：條形磁鐵以10πrad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動，則該交流電的頻率f＝eq\f(ω,2π)＝5Hz，故A錯誤；由題圖可知，在t＝0時刻穿過線圈的磁通量為0，結(jié)合交流電產(chǎn)生的特點可知，t＝0時刻該交流電的瞬時值最大，由題圖可知下一時刻穿過線圈的磁通量的方向向里，由楞次定律可知，此時線圈中的電流方向為abcda，故B正確；該交流電的周期T＝eq\f(1,f)＝0.2s，當t＝0.5s＝2.5T時，線圈中的電流方向與開始時的方向相反，電流值仍然為最大值，不會改變方向，故C、D錯誤。二、非選擇題5．(12分)如圖所示為演示用的手搖發(fā)電機模型，勻強磁場磁感應(yīng)強度B＝0.5T，線圈匝數(shù)n＝50，每匝線圈面積為0.48m2，轉(zhuǎn)速為150rad/min，在勻速轉(zhuǎn)動過程中，從圖示位置開始計時。(1)寫出交變感應(yīng)電動勢瞬時值的表達式。(2)畫出e－t圖線。答案：(1)e＝188sin5πt(V)(2)見解析圖解析：(1)當線圈平面經(jīng)過中性面開始計時，則線圈在時間t內(nèi)轉(zhuǎn)過角度ωt，于是感應(yīng)電動勢瞬時值e＝Emsinωt，其中Em＝nBSω，由題意知n＝50，B