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高中物理人教版（2019）选择性必修第二册3.1交变电流

更新时间：2021-05-20 浏览次数：76 类型：同步测试

一、多选题

1. 一个闭合矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，产生的感应电流如图所示。由该图可得出的正确判断是（）

A . t=0.01s时，线圈平面处于中性面位置 B . t=0.02s时，线圈平面的磁通量变化率最大 C . 该交流电的频率为100Hz D . 1s内电流的方向变化100次

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2. (2022高二下·定远月考) 单匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量Φ随时间t的关系图象如图所示，则（）

A . 在t＝0时刻，线圈中磁通量最大，感应电动势也最大 B . 在t＝1×10^－²s时刻，感应电动势最大 C . 在t＝2×10^－²s时刻，感应电动势为零 D . 在0～2×10^－²s时间内，线圈中感应电动势的平均值为零

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二、单选题

3. 如图所示，单匝闭合金属线框abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO'匀速转动，设穿过线框的最大磁通量为Φ_m ，线框中产生的最大感应电动势为E_m ，从线框平面与磁场平行时刻（图示位置）开始计时，下面说法正确的是（）

A . 线框转动的角速度为 $\text{[math]}$ B . 线框中的电流方向在图示位置发生变化 C . 当穿过线框的磁通量为Φ_m的时刻，线框中的感应电动势为E_m D . 若转动周期减小一半，线框中的感应电动势也减小一半

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4. 矩形线圈在磁场中匀速转动时，产生的感应电动势最大值为50V，那么该线圈由图所示位置转过30°，线圈中的感应电动势大小为（）

A . 50V B . 25V C . 25 $\text{[math]}$ V D . 10V

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5. 下列各图中不属于交变电流的是（）

A . B . C . D .

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三、解答题

6. 如图中，设磁感应强度为0.01T，单匝线圈边长 $\text{[math]}$ 为20 $\text{[math]}$ ，宽 $\text{[math]}$ 为10 $\text{[math]}$ ，转速 $\text{[math]}$ ，求线圈转动时感应电动势的最大值。

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7. 一台发电机产生正弦式电流。如果发电机电动势的峰值 $\text{[math]}$ ，线圈匀速转动的角速度 $\text{[math]}$ ，试写出电动势瞬时值的表达式（设0时刻电动势瞬时值为0）。如果这个发电机的外电路只有电阻元件，总电阻为2 $\text{[math]}$ ，电路中电流的峰值为多少？写出电流瞬时值的表达式。

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8. 如图所示， $\text{[math]}$ 是一个竖直的矩形导线框，全部处于磁感应强度为B的水平方向的匀强磁场中，线框面积为S， $\text{[math]}$ 边水平，线框绕某一竖直固定轴以角速度 $\text{[math]}$ 匀速转动。在 $\text{[math]}$ 边与磁场方向的夹角到达30°的时刻（图示位置），导线框中产生的瞬时电动势e的大小是多少？标出线框此时的电流方向。已知线框按俯视的逆时针方向转动。

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9. 在磁感应强度为 $\text{[math]}$ 的匀强磁场中有一匝数为10匝的矩形线圈 $\text{[math]}$ ，如图所示，线圈绕 $\text{[math]}$ 轴以转速 $\text{[math]}$ 匀速转动， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，线圈的总电阻为 $\text{[math]}$ ，定值电阻的阻值为 $\text{[math]}$ ，从图示位置开始计时。
1. （1）写出 $\text{[math]}$ 时刻整个线圈中的感应电动势 $\text{[math]}$ 的表达式；
2. （2）线圈转过 $\text{[math]}$ ，流过 $\text{[math]}$ 的电荷量为多少；
3. （3）线圈转过 $\text{[math]}$ 时，磁通量的变化率为多少。
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