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1、2019 高二物理下册模拟试题： 5.1 交变电流（选修）一、选择题 ( 本题共 5 小题，每小题6 分，共 30 分)1.(2019? 莆田高二检测 ) 如图所示，属于交流电的是( )2. 一线圈在匀强磁场中匀速转动，在如图所示的位置时( )A. 穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最小B. 穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最大C. 穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最大D. 穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最小3. 线框在匀强磁场中绕 OO轴匀速转动 ( 由上向下看是逆时针方向 ) ，当转到如图所示位置时，磁通量和感应电动势大小的变化情况是 ( )A. 磁通量和感应电动势都在变大
2、B. 磁通量和感应电动势都在变小C. 磁通量在变小，感应电动势在变大D. 磁通量在变大，感应电动势在变小4.( 多选 ) 一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时，产生的交变电动势的图像如图所示，则( )A. 交流电的峰值是10VB. 当 t= 0时，线圈平面与磁感线垂直，磁通量最大C. 当 t= s时， e 有最大值D.t=s 时， e=-10V 最小，磁通量变化率最小第 1页5 . 矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势e-t图像如图所示，则 ( )A.t1 、 t3 时刻线圈通过中性面B.t2 、 t4 时刻线圈中磁通量最大C.t1 、 t3 时刻线圈中磁通量变化率最大 D.t2 、 t4 时
3、刻线圈中感应电流方向改变二、非 ?选择题 ( 本题共 2 小题，共20 分。需写出规范的解题步骤 )6.(8 分 ) 如图所示的矩形线圈， ab=40cm，ad=20cm，共 50 匝，在 B=0.6T 的匀强磁场中以 300 转每分的速度绕中心轴 OO 匀速转动，当 t=0 时线圈平面与磁场垂直。(1) 写出感应电动势瞬时值的表达式。(2) 求出当 t=0.025 s 时感应电动势的瞬时值。7.(12分 )( 能力挑战题 ) 如图所示为实验室演示用手摇发电机模型，匀强磁场的磁感应强度为B=0.5T ，线圈匝数 N=50，每匝线圈面积S=0.048m2，转速 n=75.0r/min，在匀速转动
4、中从图示位置线圈转过90开始计时。(1) 写出交变电流电动势瞬时值表达式。(2) 画出 e-t 图线。答案解析1. 【解析】选 C。方向随时间做周期性变化是交变电流最重要的特征。 A、 B、D 三项所示的电流大小随时间做周期性变第 2页化，但其方向不变，它们所表示的是直流电。C 选项中电流的方向随时间做周期性变化，故选C。2.【解析】选 C。当线圈平面平行于磁感线时，磁通量最小，但 Em最大，即最大， C 对。 x3. 【解析】选 D。由题图可知 =maxsin，所 以磁通量 变大。两竖直边切割磁感线的分速度变小， 所以感应电动势变小，故D 正确。4. 【解析】选 A、B。从图像可知交流电的峰
5、值为 10V，t= s 时， e=0 最小， A 对、C 错 ;t=0 时，e 最小， 最大， B 对 ;t=s时，e=-10V ，“ - ”号表示方向， e 最大， 最大， D 错。【总结提升】解决图像问题的基本方法一看：看“轴”、看“线”、看“斜率”、看“点”。二变：掌握“图与图”“图与式”和“图与物”之间的变通能力。三判 ( 断) ：结合图像和公式进行正确分析和判断。5.【解析】选 A。t1 、t3 时刻电动势为零， 线圈经过中性面，此时磁感线与线圈平面垂直，磁通量最大，但磁通量的变化率为零， A 正确， C 错误 ;t2 、t4 时刻电动势的值最大，线圈经过垂直中性面的位置，此时磁感线
6、与线圈平面平行，磁通量为零，但磁通量的变化率最大， B 错误 ; 由题图知电流方向在 t1 、 t3 时刻改变， D 错误。【变式备选】已知矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线第 3页的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图像如图甲所示，则下列说法正确的是( )A.t=0 时刻线圈平面与中性面垂直B.t=0.01s时刻 的变化率达最大C.t=0.02s时刻感应电动势达到最大D. 该线圈相应的感应电动势图像如图乙所示【解析】 选 B。t=0 时刻磁通量最大， 线圈位于中性面位置，A 错误 ;t=0.01s时刻磁通量为零，线圈位于垂直中性面的位置，电动势最大，磁通量的变化率最大，B 正确 ;t=
7、0.02s时刻磁通量最大， 磁通量的变化率为零，感应电动势为零，C 错误 ; 感应电动势与磁通量的变化率成正比，电动势随时间变化的图像为正弦曲线，D 错误。6. 【解题指南】解答此类题目应掌握以下两点：(1) 感应电动势的瞬时值与哪些因素有关。(2) 计时起点不同将影响瞬时值的哪个方面。【解析】 (1) 因为当 t=0 时线圈平面与磁场垂直，所以感应电动势的瞬时值表达式的形式为e=Emsint ， =10rad/sEm=nBS=nBab?ad?=24V则感应电动势的瞬时值表达式是e=Emsint=24 sin10 tV。(2)t=0.025s时感应电动势的瞬时值为第 4页e=12 V。答案： (1)e=24 sin10 tV(2)12V7. 【解析】 (1) 线圈转动的角速度= = rad/s= rad/s ，线圈中电动势的峰值为Em=NBS=500.5 0.048 V=3V瞬时值表达式为e=Emsint=3 sin t(V)(2) 从中性面开始计时，则 e-t 图线为：答案： (1)e=3 sint(V)? (2)见解析第 5页