3.1交變電流的產(chǎn)生基礎鞏固2021—2022學年高中物理滬教版（2019）選擇性必修第二冊一、選擇題（共15題）1．如圖所示，是交流發(fā)電機的發(fā)電過程，線圈的AB邊和CD邊分別連在金屬滑環(huán)K和L上，電刷E和F分別壓在滑環(huán)K和L上，線圈在轉(zhuǎn)動時可以通過滑環(huán)和電刷保持與外電路的連接。兩磁極之間的磁場視為勻強磁場，A為理想交流電流表，R為定值電阻，線圈電阻為r，其余電阻不計。在線圈繞OO'軸逆時針勻速轉(zhuǎn)動的過程中（甲、丙位置線圈平面豎直，乙、丁位置線圈平面水平），下列說法錯誤的是（）A．線圈轉(zhuǎn)到圖甲和圖丙位置時，磁通量的變化率為零B．線圈轉(zhuǎn)到圖甲和圖丙位置時，交流電流表的示數(shù)為零C．線圈轉(zhuǎn)到圖乙和圖丁位置時，流經(jīng)電阻R的電流方向相反D．線圈轉(zhuǎn)動一周，R和r上產(chǎn)生的焦耳熱之比為R：r2．單匝線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動，穿過線圈的磁通量Φ隨時間t的變化圖象如圖所示，則()A．在t＝0時，線圈中磁通量最大，感應電動勢也最大B．在0～2×10－2s時間內(nèi)，線圈中感應電動勢的平均值為零C．在t＝2×10－2s時，線圈中磁通量最小，感應電動勢最大D．在t＝1×10－2s時，線圈中磁通量最小，感應電動勢最大3．如圖所示，矩形閉合線圈ABCD在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的轉(zhuǎn)軸OO′以恒定的角速度轉(zhuǎn)動，當線圈平面轉(zhuǎn)到與磁場方向垂直的位置時（）A．穿過線圈的磁通量最小 B．線圈中的感應電流為零C．線圈中的感應電動勢最大 D．AB邊所受的安培力最大4．一矩形線圈，在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的固定軸勻速轉(zhuǎn)動，線圈中的感應電動勢隨時間t的變化規(guī)律如圖所示，下列說法是正確的是（）A．線圈每轉(zhuǎn)動一周，感應電流的方向改變兩次B．t2時刻穿過線圈的磁通量變化率為零C．t=0時刻，線圈處于中性面位置D．t1和t3時刻穿過線圈的磁通量為零5．閉合矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動，當線圈處于中性面時（）A．線圈平面與磁感線平行B．通過線圈的電流為零，電流方向發(fā)生改變C．線圈磁通量的變化率達到最大值D．線圈中的感應電動勢達到峰值6．矩形線框繞垂直于勻強磁場且在線框平面的軸勻速轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生了交變電流，下列說法正確的是()．A．當線框位于中性面時，線框中感應電動勢最大B．當穿過線框的磁通量為零時，線框中的感應電動勢最大C．每當線框經(jīng)過中性面時，感應電流方向不改變D．線框經(jīng)過中性面時，各邊切割磁感線的速度不為零7．對于正弦式交流電，下列說法正確的是（）A．電流在一周期內(nèi)方向改變一次，大小隨時間變化B．電流在一周期內(nèi)方向改變二次，大小隨時間變化C．線圈在中性面時穿過線圈的磁通量最大，電動勢最大D．線圈在垂直于中性面的位置磁通量為零，電動勢為零8．閉合線圈在勻強磁場中以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，下列情況中不能產(chǎn)生交流電的是()A． B． C． D．9．如圖甲至丁是交流電發(fā)電過程的示意圖，圖中只示意了一匝線圈，線圈的AB邊連在金屬滑環(huán)K上，CD邊連在滑環(huán)L上，導體做的兩個電刷E、F分別壓在兩個滑環(huán)上，線圈在轉(zhuǎn)動時可以通過滑環(huán)和電刷保持與外電路的連接．線圈沿逆時針方向以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，線圈的面積為S，磁場可視為水平向右的勻強磁場，磁感應強度為B，電路的總電阻為R、以下說法中正確的是（）A．由甲轉(zhuǎn)到乙的過程中，線圈中的電流方向為A→B→C→D→AB．由丙轉(zhuǎn)到丁的過程中，線圈中的電流方向為A→B→C→D→AC．轉(zhuǎn)到丙位置時，穿過線圈的磁通量為零D．轉(zhuǎn)動一圈的過程中，線圈產(chǎn)生的電能為10．一閉合矩形線圈abcd繞垂直于磁感線的固定軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，線圈平面位于如圖甲所示的勻強磁場中．通過線圈的磁通量Φ隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示，下列說法正確的是（）A．t1、t3時刻通過線圈的磁通量變化率最大B．t1、t3時刻線圈中感應電流方向改變C．t2、t4時刻線圈cd邊受到的安培力為零D．t2、t4時刻線圈中感應電動勢最小11．關于物理概念的定義所體現(xiàn)的思想方法，下列敘述正確的是（）A．交變電流的有效值體現(xiàn)了等效思想B．平均速度的概念體現(xiàn)了極限思想C．電阻的概念體現(xiàn)了控制變量思想D．重心的概念體現(xiàn)了理想模型思想12．如圖所示是實驗室的手搖發(fā)電機給小燈泡供電的裝置示意圖．在勻速轉(zhuǎn)動手柄的過程中，小燈泡會周期性的閃亮．以下判斷正確的是A．圖示位置線框中產(chǎn)生的感應電動勢最大B．若增大手搖發(fā)電機的轉(zhuǎn)速，燈泡亮度將不變C．若增大手搖發(fā)電機的轉(zhuǎn)速，燈泡閃亮的頻率將變大D．小燈泡周期性閃亮的主要原因是電路接觸不良13．如圖所示，是交流發(fā)電機的示意圖，某時刻，線圈的AB邊連在金屬滑環(huán)K上，CD邊連在滑環(huán)L上，導體做的兩個電刷E、F分別壓在兩個滑環(huán)上，線圈在轉(zhuǎn)動時可以通過滑環(huán)和電刷保持與外電路的連接。下列說法正確的是（）A．圖示位置磁通量為零B．圖示位置，電流表的示數(shù)為零C．從圖示位置開始，再過，電流方向?qū)l(fā)生變化D．用鋁框做線圈骨架，電磁阻尼效果好14．一閉合矩形線圈abcd繞垂直于磁感線的固定軸oo`勻速轉(zhuǎn)動，線圈平面位于如圖（甲）所示的勻強磁場中．通過線圈內(nèi)的磁通量Φ隨時間的變化規(guī)律如圖（乙）所示．下列說法正確的是（

）A．t1、t3時刻通過線圈的磁通量變化率最大

B．t2、t4時刻線圈中感應電流方向改變C．t1、t3時刻線圈中感應電流方向改變

D．t2、t4時刻線圈中感應電動勢最小15．如圖所示，在勻強磁場中有一個矩形單匝線圈ABCD，AB邊與磁場垂直，MN邊始終與金屬滑環(huán)K相連，PQ邊始終與金屬滑環(huán)L相連。金屬滑環(huán)L、交流電流表A、定值電阻R、金屬滑環(huán)K通過導線串聯(lián)?，F(xiàn)使矩形線圈以恒定角速度繞過BC、AD中點的軸從與磁感線平行的位置開始旋轉(zhuǎn)，下列說法中正確的是（）A．線圈位于圖中所示的位置時，穿過線圈的磁通量為0，磁通量的變化率也為0B．線圈位于圖中所示的位置時，穿過線圈的磁通量為0，但磁通量的變化率最大C．線圈從圖中所示的位置轉(zhuǎn)過90°時，穿過線圈的磁通量最大，磁通量的變化率也最大D．線圈從圖中所示的位置轉(zhuǎn)過90°時，流經(jīng)定值電阻R的電流最大二、填空題（共4題）16．矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動，在中性面時，通過線圈的磁通量最大。（______）17．一臺小型發(fā)電機產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的正弦規(guī)律圖像，如圖甲所示。已知發(fā)電機線圈內(nèi)阻為5.0Ω，外接一只電阻為95.0Ω的燈泡，如圖乙所示，則(1)電壓表V的示數(shù)為___________(2)電路中的電流方向每秒鐘改變___________次(3)燈泡實際消耗的功率為___________W(4)發(fā)電機線圈內(nèi)阻每秒鐘產(chǎn)生的焦耳熱為___________J18．當線圈平面位于中性面時，線圈中的磁通量_____，線圈中的電流_____，且線圈平面經(jīng)過中性面時，____________就發(fā)生改變，故線圈轉(zhuǎn)動一周電流方向改變_______。19．示波器面板如圖所示，圖甲圖為一信號源。（1）若要觀測此信號源發(fā)出的正弦交流信號的波形（正弦交流信號的電流i隨時間t做周期性變化的圖像如圖乙所示），應將信號源的a端與示波器面板上的___________接線柱相連，b端與___________接線柱相連。（2）若示波器所顯示的輸入波形如圖丙所示，要將波形上移，應調(diào)節(jié)面板上的___________旋鈕；要使此波形橫向展寬，應調(diào)節(jié)___________旋鈕。三、綜合題（共4題）20．下圖所示的是交流發(fā)電機模型。采取哪些措施可以使它產(chǎn)生的電動勢增大？21．下列各情況中，線圈都以角速度繞圖中的轉(zhuǎn)動軸勻速轉(zhuǎn)動，能產(chǎn)生交變電流的是哪些？請簡述理由。22．矩形線圈abcd繞軸在勻強磁場中轉(zhuǎn)動，如圖所示，請定性分析線圈平面與磁感線平行時穿過線圈的磁通量及磁通量的變化率；當線圈平面與磁感線垂直時又如何？23．在下圖中，設矩形導電線圈的AB邊長，線圈在磁感應強度的勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動，AB邊和CD邊的線速度均為。求導電線圈平面跟磁感線平行時，線圈中產(chǎn)生的感應電動勢。若導電線圈與外電路連接后，全電路的總電阻，則線圈在上述位置時電路中電流的瞬時值為多大？參考答案1．B2．D3．B4．A5．B6．B7．B8．B9．B10．B11．A12．C13．D14．C15．B16．正確17．209V100459.824.218．最大為零電流方向兩次19．Y輸入地豎直位移X增益20．根據(jù)可以通過增大線圈匝數(shù)、增大磁場強度、增大線框面積、增大轉(zhuǎn)動角速度等措施使它產(chǎn)生的電動勢增大。21．產(chǎn)生交表電流的條件是線圈繞垂直于勻強磁場的轉(zhuǎn)軸做勻速圓周運動。左上圖，轉(zhuǎn)軸與磁場平行，線圈在轉(zhuǎn)動的過程中，線圈里始終沒有磁通量，沒有感應電流；右上圖，線圈中磁通量隨線圈的轉(zhuǎn)動呈周期性的變化，能產(chǎn)生交表電流；左下圖，線圈中磁通量隨線圈的轉(zhuǎn)動呈周期性的變化，能產(chǎn)生交表電流，右下圖，線圈中