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1、學(xué)業(yè)分層測評第2章第1節(jié) 認(rèn)識(shí)交變電流
學(xué)業(yè)分層測評(七)
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[學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)]
1關(guān)于交變電流和直流電的說法中,正確的是()
A?如果電流大小做周期性變化,則一定是交變電流
B. 直流電的大小可以變化,但方向不一定變化
C?交變電流一定是按正弦或余弦規(guī)律變化的
D?交變電流的最大特征就是電流的方向發(fā)生周期性的變化
【解析】直流電的特征是電流方向不變交流電的特征是電流方向改變另 外交變電流不一定都是正弦式電流或余弦式電流.
【答案】D
2 ?下圖中哪些情況線圈中不能產(chǎn)生交變電流()
【解析】A圖中線圈繞平行于磁場的軸轉(zhuǎn)動(dòng)不產(chǎn)生電流,B、C、D中線 圈產(chǎn)生
2、的感應(yīng)電流方向均發(fā)生變化.
【答案】A
3 ?下列各種敘述正確的是()
A?線框平面和磁感線平行時(shí)即為中性面
B?線框平面與磁感線垂直時(shí),磁通量最大,感應(yīng)電動(dòng)勢最大
C. 線框平面與磁感線平行時(shí),磁通量為零,感應(yīng)電動(dòng)勢最大
D. 線框勻速轉(zhuǎn)動(dòng),各時(shí)刻線速度一樣大,各時(shí)刻產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢一樣大
【解析】 線框平面和磁感線垂直時(shí)即為中性面,磁通量最大,但磁通量的 變化率為零(切割速度方向平行磁感線,不切割磁感線),感應(yīng)電動(dòng)勢為零;線框 平面與磁感線平行時(shí),磁通量為零,磁通量的變化率最大,感應(yīng)電動(dòng)勢最大;線 框勻速轉(zhuǎn)動(dòng),各時(shí)刻線速度一樣大,但速度的方向與磁場的夾角時(shí)刻變化,各時(shí) 刻產(chǎn)生
3、的感應(yīng)電動(dòng)勢不一樣.C選項(xiàng)正確.
【答案】C
4?(多選)矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生交變 電流?穿過線圈平面的磁通量蜜與產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢e的大小關(guān)系正確的是
A. 蜜最大,e最大 B.垂最小,e最小
C?蜜最大,e最小 D.蠻最小,e最大
【解析】 磁通量最大時(shí),其變化率為零(切割速度方向平行磁感線,不切 割磁感線),感應(yīng)電動(dòng)勢為零;磁通量為零時(shí),磁通量的變化率最大,感應(yīng)電動(dòng) 勢最大.
【答案】CD
5?—矩形線圈,繞與勻強(qiáng)磁場垂直的中心軸00’沿順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn),引 出線的兩端各與互相絕緣的半圓銅環(huán)連接,兩個(gè)半圓銅環(huán)分別與固定電刷A、B 滑動(dòng)接觸,電刷間
4、接有電阻尺,如圖2-1-9所示,在線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中,通過R 的電流 ()【導(dǎo)學(xué)號:97192058】
圖 2-1-9
A?大小和方向都不斷變化
B?大小和方向都不變
C?大小不斷變化,方向是AfRfB
D?大小不斷變化,方向是B-RfA
【解析】 線圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的是交變電流,大小不斷變化,但由于通過電刷,
流過R的方向一直是A-R-B.
【答案】C
6 ?—矩形線圈,繞垂直于勻強(qiáng)磁場并位于線圈平面內(nèi)的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng),線圈 中感應(yīng)電動(dòng)勢隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖2-1-10所示,則下列說法正確的是()
圖 2-1-10
A?*時(shí)刻通過線圈的磁通量為零
B. t2時(shí)刻通過線圈的磁通量
5、最大
C. t3時(shí)刻通過線圈的磁通量變化率最大
D?t4時(shí)刻通過線圈的磁通量變化率最大
【解析】"、t3兩時(shí)刻,線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢e = 0,故此兩時(shí)刻線圈處于中 性面位置,磁通量最大,磁通量的變化率為零,故A、C兩項(xiàng)錯(cuò)誤;t2、t4兩時(shí) 刻,e最大,線圈處于垂直于中性面位置(B||S),磁通量為零,磁通量的變化率最 大,故B項(xiàng)錯(cuò)誤,D項(xiàng)正確.
【答案】D
7?(多選)矩形線框可以繞垂直于勻強(qiáng)磁場且在線框平面內(nèi)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),
轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)線框中產(chǎn)生了交變電流,下列說法正確的是()
A?當(dāng)線框位于中性面時(shí),線框中感應(yīng)電動(dòng)勢最大
B?當(dāng)穿過線框的磁通量為零時(shí),線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢也為零
C
6、?每當(dāng)線框轉(zhuǎn)過中性面時(shí),感應(yīng)電動(dòng)勢或感應(yīng)電流方向就改變一次
D. 線框經(jīng)過中性面時(shí),各邊切割磁感線的有效速度為零
【解析】 線框位于中性面時(shí),線框平面與磁感線垂直,穿過線框的磁通量 最大,但此時(shí)切割磁感線的兩邊的速度與磁感線平行,不切割磁感線,所以電動(dòng) 勢等于零,感應(yīng)電流的方向也就在此時(shí)刻變化■線框垂直于中性面時(shí),穿過線框 的磁通量為零,但切割磁感線的兩邊都垂直切割,有效切割速度最大,所以感應(yīng) 電動(dòng)勢最大,也可以說此時(shí)穿過線框的磁通量的變化率最大,故C、D選項(xiàng)正確.
【答案】CD
8?侈選)關(guān)于中性面,下列說法中正確的是()
A?線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)中經(jīng)過中性面位置時(shí),穿過線圈的磁通量最大,磁
7、通量的變 化率為零
B?線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)中經(jīng)過中性面位置時(shí),穿過線圈的磁通量為零,磁通量的變 化率最大
C?線圈每經(jīng)過一次中性面,線圈中感應(yīng)電流的方向就改變一次
D?線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周,經(jīng)過中性面一次,所以線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周,感應(yīng)電流的 方向就改變一次
【解析】 中性面是線圈平面與磁感線垂直的位置,線圈經(jīng)過該位置時(shí),穿 過線圈的磁通量最大,各邊都不切割磁感線,不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢,所以磁通量的 變化率為零,A正確,B錯(cuò)誤;線圈每經(jīng)過一次中性面,感應(yīng)電流的方向就改變 一次,但線圈每轉(zhuǎn)一周要經(jīng)過中性面兩次,所以每轉(zhuǎn)一周,感應(yīng)電流的方向要改 變兩次,C正確,D錯(cuò)誤.
【答案】AC
9?(多選)一個(gè)矩形線圈
8、在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),穿過 線圈的磁通量隨時(shí)間變化的圖象如圖2-1-11所示,則下列說法中正確的是()
【導(dǎo)學(xué)號:97192059】
圖 2-1 -11
A. t=0?O1 s時(shí)刻蠻的變化率達(dá)最大
B. t=0.02 s時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢達(dá)到最大
C. t=0.03 s時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢為零
D. 每當(dāng)蠻變換方向時(shí),線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢都為最大
【解析】
t = 0.01 s及t = 0.03 s時(shí),蠻=0,但應(yīng)最大,所以產(chǎn)生的感應(yīng)電
動(dòng)勢最大,選項(xiàng)A正確,C錯(cuò)誤;t = 0.02 s時(shí),蜜最大,但& = 0,感應(yīng)電動(dòng)勢
為零,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;每當(dāng)垂變換方向時(shí),著最
9、大,感應(yīng)電動(dòng)勢最大,選項(xiàng)D 正確.
【答案】AD
10?如圖2-1-12所示,矩形閉合線圈ABCD在勻強(qiáng)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(dòng),當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到與磁場方向垂直的位置時(shí)
()【導(dǎo)學(xué)號:97192211】
圖 2-1-12
A?穿過線圈的磁通量最小
B?線圈中的感應(yīng)電流為零
C?線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢最大
D. AB邊所受的安培力最大
【解析】線圈平面轉(zhuǎn)到與磁場方向垂直的位置叫中性面,線圈位于中性面 時(shí),穿過線圈的磁通量最大,磁通量的變化率為零,也就是感應(yīng)電動(dòng)勢最小,感 應(yīng)電流最小且為0,所以AB邊所受的安培力最小■因此選B.
【答案】B
[能力提升
10、]
11.(多選)如圖2-1-13所示,一個(gè)矩形線圈在勻強(qiáng)磁場內(nèi)繞OO'軸轉(zhuǎn)動(dòng)?觀 察連接線圈電流表的指針,可以判斷()
圖 2-1-13
A?指針隨線圈轉(zhuǎn)動(dòng)而擺動(dòng),并且每轉(zhuǎn)一周,指針左右擺動(dòng)各一次
B?當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到與磁感線垂直位置時(shí),電流表指針偏轉(zhuǎn)最大
C?當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到與磁感線平行位置時(shí),電流表指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)
D.感應(yīng)電動(dòng)勢和感應(yīng)電流都是做周期性變化
【解析】
由題圖可知,初始時(shí)線圈與磁感線平行,產(chǎn)生的電流最大,當(dāng)線
圈平面轉(zhuǎn)到與磁感線垂直時(shí),電流為零,電流方向發(fā)生改變,所以B、C兩項(xiàng)錯(cuò); 線圈在磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)一周時(shí),感應(yīng)電動(dòng)勢和感應(yīng)電流都是做周期性變化,D項(xiàng) 正確;電
11、流方向改變兩次,指針左右擺動(dòng)各一次,A項(xiàng)正確.
【答案】AD
12?(多選)如圖2-1 -14所示,一矩形閉合線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場方 向的轉(zhuǎn)軸00’以恒定的角速度血轉(zhuǎn)動(dòng),從線圈平面與磁場方向平行時(shí)開始計(jì) 時(shí),則在0?盤這段時(shí)間內(nèi) ()【導(dǎo)學(xué)號:97192060】
圖 2-1-14
A?線圈中的感應(yīng)電流一直在減小
B?線圈中的感應(yīng)電流先增大后減小
C?穿過線圈的磁通量一直在減小
D?穿過線圈的磁通量的變化率一直在減小
【解析】0~僉為四分之一周期的時(shí)間,t = 0時(shí)刻,磁通量為0,感應(yīng)電 流最大,之后四分之一周期的時(shí)間內(nèi),穿過線圈的磁通量一直在增大,而線圈中 的感應(yīng)電流一
12、直在減小,即穿過線圈的磁通量的變化率一直在減小.
【答案】AD
13.(多選)如圖2-1 -15所示,電阻為R的正方形導(dǎo)線框,邊長為Z,在磁感 應(yīng)強(qiáng)度為方向水平向右的勻強(qiáng)磁場中,在t=0時(shí),線框所在平面與磁場垂 直,線框處于豎直平面內(nèi),現(xiàn)使它繞水平軸O0,以角速度血?jiǎng)蛩俎D(zhuǎn)過180°, 則在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中()
圖 2-1-15
A?通過導(dǎo)線任意截面的電荷量為零
B?通過導(dǎo)線任意截面的電荷量為2R2
C?導(dǎo)線框中磁通量的最大變化率為B沏2
D.導(dǎo)線框中感應(yīng)電流方向改變一次
【解析】通過導(dǎo)線任意截面的電荷量:彳二血二魯如等iRt=ir=2R2, 故B正確;磁通量的變化率最大時(shí),感應(yīng)電動(dòng)勢最大且Em = BSrn=Brnl2,又E 還,故磁通量的最大變化率為B皿2,故C正確;從中性面轉(zhuǎn)過180°的過程中, 感應(yīng)電流的方向不變,故D錯(cuò).
【答案】BC
14?在通電直導(dǎo)線AB的旁邊放著一個(gè)不閉合的線框血cd,線框以O(shè)O'為 軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),若00’與AB平行(如圖2-1-16所示),問:線框轉(zhuǎn)動(dòng)到什么位置 時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢最???為什么?
圖 2-1-16
【解析】線框轉(zhuǎn)到如圖所示位置時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢最小■線框所在位置
的磁場方向垂直紙面向里,線框轉(zhuǎn)到如圖所示位置時(shí),各條邊都不切割磁感線, 不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢.
【答案】見解析