課時作業(yè)(七)一、單項(xiàng)選擇題1如圖所示為演示交變電流產(chǎn)生的裝置圖，關(guān)于這個實(shí)驗(yàn)，正確的說法是()a線圈每轉(zhuǎn)動一周，電流方向改變1次b圖示位置為中性面，線圈中無感應(yīng)電流c圖示位置ab邊的感應(yīng)電流方向?yàn)閍bd線圈平面與磁場方向平行時，磁通量變化率為零解析線圈每轉(zhuǎn)動一周，為一個周期，電流方向改變2次，故a項(xiàng)錯誤；圖示位置磁通量線圈與磁場平行，磁通量為零，不是中性面，故b項(xiàng)錯誤；由楞次定律判斷圖示位置ab邊的感應(yīng)電流方向?yàn)閍b，c項(xiàng)正確；線圈平面與磁場方向平行時，磁通量為零，磁通量變化率反而最大，故d項(xiàng)錯誤；故選c項(xiàng)答案c2.如圖所示，單匝矩形線圈的一半放在有界勻強(qiáng)磁場中，中心軸線oo與磁場邊界重合，線圈繞中心軸線按圖示方向(從上向下看逆時針方向)勻速轉(zhuǎn)動，t0時刻線圈平面與磁場方向垂直，規(guī)定電流方向沿abcd為正方向，則下圖中能表示線圈內(nèi)感應(yīng)電流隨時間變化規(guī)律的是()解析線圈從初始時刻至轉(zhuǎn)過時間內(nèi)，ab一側(cè)的線框在磁場中繞oo轉(zhuǎn)動產(chǎn)生正弦交流電，電流方向由楞次定律判斷為dcba且越來越大從轉(zhuǎn)過至?xí)r間內(nèi)，ab一側(cè)線框在磁場外，而dc一側(cè)線框又進(jìn)入磁場產(chǎn)生交流電，電流方向?yàn)閐cba且越來越小，以此類推，可知it圖象正確的為b項(xiàng)也可以從中性面和用右手定則入手分析答案b3矩形金屬線圈共10匝，繞垂直于磁場方向的轉(zhuǎn)軸在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動，線圈中產(chǎn)生的交變電動勢e隨時間t變化的情況如圖所示下列說法中正確的是()a此交流電的頻率為0.2 hzb此交流電動勢的有效值為1 vct0.1 s時，線圈平面與磁場方向平行d線圈在轉(zhuǎn)動過程中穿過線圈的最大磁通量為 wb解析由圖象可知，交流電的周期為0.2 s，電動勢的最大值為1 v，所以其頻率為5 hz，有效值為 v，a、b兩項(xiàng)錯誤；在0.1 s時電動勢最小，磁通量最大，所以線圈平面與磁場垂直，c項(xiàng)錯誤；感應(yīng)電動勢的最大值為nbsnm1，所以m wb wb，d項(xiàng)正確答案d4交流發(fā)電機(jī)在工作時的電動勢eemsint，如果將其電樞的轉(zhuǎn)速提高一倍，同時將電樞所圍面積減小一半，其它條件不變，則其電動勢變?yōu)?)aeemsintbe4emsin2tceemsin2t de4emsint解析由公式enbssint可知，轉(zhuǎn)速提高一倍，則增倍，同時因電樞所圍面積減小一半所以最大值不變而增倍，同時周期變小，所以選c項(xiàng)答案c5長為a、寬為b的矩形線圈，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為b的勻強(qiáng)磁場中，繞垂直于磁場的oo軸以恒定的角速度旋轉(zhuǎn)設(shè)t0時，線圈平面與磁場方向平行，則此時的磁通量和磁通量的變化率分別是()a0，0 b0，babc.，0 dbab，bab解析實(shí)際上，線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的軸轉(zhuǎn)動時，產(chǎn)生交變電動勢：eemcostbabcost.當(dāng)t0時，cost1，雖然磁通量0，但是電動勢有最大值embab，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律en，可知當(dāng)電動勢為最大值時，對應(yīng)的磁通量的變化率也最大，即embab.綜上所述，故選b項(xiàng)答案b6如圖甲所示，一矩形線圈abcd放置在勻強(qiáng)磁場中，并繞過ab、cd中點(diǎn)的軸oo以角速度逆時針勻速轉(zhuǎn)動若以線圈平面與磁場夾角45時(如圖乙)為計時起點(diǎn)，并規(guī)定當(dāng)電流自a流向b時電流方向?yàn)檎齽t圖中正確的是()解析矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場方向的軸轉(zhuǎn)動時，產(chǎn)生的電流按正弦規(guī)律變化t0時，由右手定則可判斷出線圈中電流的方向?yàn)閍dcba，與規(guī)定的電流的正方向相反，電流為負(fù)值t時，線圈平面與磁場垂直，線圈中的電流為零所以d項(xiàng)正確答案d7在一支氖管兩端加一個正弦交流電壓u50sin314t(v)當(dāng)氖管兩端電壓達(dá)到或超過u025 v時，氖管就能發(fā)光則在此交流電的一個周期內(nèi)氖管的發(fā)光時間為()a0.2 s b0.02 sc0.01 s d0.005 s解析由314，解得此交流電的一個周期為t0.02 s，當(dāng)氖管兩端電壓達(dá)到或超過u025 v時，氖管就能發(fā)光則在此交流電的一個周期內(nèi)氖管的發(fā)光時間為t/2，即0.01 s，c項(xiàng)正確答案c8.如圖所示是一臺發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖，其中n、s是永久磁鐵的兩個磁極，它們的表面呈半圓柱形狀m是圓柱形鐵芯，它與磁極的柱面共軸，鐵芯上有一矩形線框，可繞與鐵芯m共軸的固定轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)磁極與鐵芯之間的縫隙中形成方向沿半徑、大小近似均勻的磁場若從圖示位置開始計時，當(dāng)線框繞固定轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動時，下列圖象中能正確反映線框中感應(yīng)電動勢e隨時間t變化規(guī)律的是()解析由磁場分布特點(diǎn)，線圈在每一位置的切割情況相同，故感應(yīng)電動勢大小是相同的，方向做周期性變化，故d項(xiàng)正確答案d二、不定項(xiàng)選擇題9如圖甲所示，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oo以恒定的角速度轉(zhuǎn)動當(dāng)從線圈平面與磁場方向平行時開始計時，線圈中產(chǎn)生的交變電流按照圖乙所示的余弦規(guī)律變化，則在t時刻()a線圈中的電流最大 b穿過線圈的磁通量為零c線圈所受的安培力為零 d線圈中的電流為零解析線圈轉(zhuǎn)動的角速度為，則轉(zhuǎn)過一圈用時，當(dāng)t時說明轉(zhuǎn)過了圈，此時線圈位于中性面位置，所以穿過線圈的磁通量最大，b項(xiàng)錯誤，由于此時感應(yīng)電動勢為零，所以線圈中電流為零，線圈所受的安培力為零，a項(xiàng)錯誤，c、d兩項(xiàng)正確答案cd10.如圖所示，一正方形線圈abcd在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁感線的對稱軸oo勻速轉(zhuǎn)動，沿著oo軸觀察，線圈沿逆時針方向轉(zhuǎn)動已知磁感應(yīng)強(qiáng)度為b，線圈匝數(shù)為n，邊長為l，電阻為r，轉(zhuǎn)動角速度為，則當(dāng)線圈轉(zhuǎn)至圖示位置時()a線圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍bcdab穿過線圈的磁通量為零，磁通量的變化率也為零c線圈中的感應(yīng)電流為d線圈從圖示位置起轉(zhuǎn)動時，電動勢的瞬時值為nbl2解析根據(jù)右手定則判斷知，ad邊切割產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向由ad；bc邊切割產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向由cb，所以a項(xiàng)錯誤；在圖示位置bs0；eemnl2b，由en，得bl2，i，所以c項(xiàng)正確，b項(xiàng)錯誤；t，由enbl2costnbl2cosnbl2，d項(xiàng)正確答案cd11. (多選)如圖甲左側(cè)的調(diào)壓裝置可視為理想變壓器，負(fù)載電路中r55 ，為理想電流表和電壓表若原線圈接入如圖乙所示的正弦交變電壓，電壓表的示數(shù)為110 v，下列表述正確的是()a電流表示數(shù)的為2 ab原、副線圈匝數(shù)比為21c電壓表的示數(shù)為電壓的有效值d原線圈中交變電壓的頻率為100 hz解析根據(jù)電路圖可知，電阻r的電壓為110 v，電阻為55 ，所以電阻r的電流i a2 a，所以a項(xiàng)錯誤；由圖可知，輸入的電壓的有效值為220 v，電壓表的示數(shù)為110 v，即為輸出的電壓，根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比可得匝數(shù)比為21，所以b項(xiàng)正確；電壓表、電流表等的讀數(shù)都是有效值，所以c項(xiàng)正確；經(jīng)過變壓器前后電壓的頻率是不變的，根據(jù)圖象可知，輸出電壓的頻率為f hz50 hz，所以原線圈中交變電壓的頻率也為50 hz，所以d項(xiàng)錯誤故選b、c兩項(xiàng)答案bc三、計算題12發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子是匝數(shù)為100，邊長為20 cm的正方形線圈，將它置于磁感應(yīng)強(qiáng)度b0.05 t的勻強(qiáng)磁場中，繞著垂直于磁場方向的軸以100 rad/s的角速度轉(zhuǎn)動，當(dāng)線圈平面跟磁場方向垂直時開始計時線圈和外電路的總電阻r10 .線圈從計時開始，到轉(zhuǎn)過60過程中通過線圈某一截面的電荷量為多少？解析en，又i，且i，tt.所以，通過線圈某一截面的電荷量qitt從中性面計時，轉(zhuǎn)過60，如圖所示：bsbs(1cos60)bsq c1102 c.答案1102 c13.如圖所示，n50匝的矩形線圈abcd，ab邊長l120 cm，ad邊長l225 cm，放在磁感應(yīng)強(qiáng)度b0.4 t的勻強(qiáng)磁場中，外力使線圈繞垂直于磁感線且通過線圈中線的oo軸以n3 000 r/min的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動，線圈總電阻r1 ，外電路電阻r9 ，t0時線圈平面與磁感線平行，ab邊正轉(zhuǎn)出紙外、cd邊轉(zhuǎn)入紙里求：(1)t0時感應(yīng)電流的方向；(2)感應(yīng)電動勢的瞬時值表達(dá)式；(3)線圈轉(zhuǎn)90外力做的功；(4)從圖示位置轉(zhuǎn)過90的過程中流過電阻r的電荷量解析(1)根據(jù)右手定則，感應(yīng)電流方向?yàn)閍dcba.(2)轉(zhuǎn)速：n3 000 r/min50 r/s線圈的角速度2n100 rad/s，圖示位置的感應(yīng)電動勢最大，其大小為emnbl1l2，代入數(shù)據(jù)得em314 v感應(yīng)電動勢的瞬時值表達(dá)式：eemcost314cos100t(v)(3)電動勢的有效值e線圈勻速轉(zhuǎn)動的周期t0.02 s線圈勻速轉(zhuǎn)動90，外力做功大小等于電功的