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2016-2017学年物理高二教科版选修3-2自我小测:第2章1 交变电流 WORD版含解析.doc

1、自我小测1如图所示,一矩形线圈abcd,已知ab边长为l1,bc边长为l2,在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO轴以角速度从图示位置开始匀速转动,则t时刻线圈中的感应电动势为()A0.5Bl1l2sin t B0.5Bl1l2cos tCBl1l2sin t DBl1l2cos t2线圈在磁场中匀速转动产生的交流电动势为sin20tV,则下列说法正确的是()At0时,线圈平面位于中性面Bt0时,穿过线圈的磁通量最大Ct0时,导线切割磁感线的有效速度最大Dt0.4s时,e达到峰值V3把一段长度确定的导线做成线圈,在确定的磁场中绕垂直于磁场的轴线以固定的转速转动,产生的交流电动势最大的情况是()A做

2、成方形线圈,线圈平面垂直于转轴B做成方形线圈,转轴通过线圈平面C做成圆形线圈,转轴通过线圈平面D做成圆形线圈,线圈平面垂直于转轴4如图所示,矩形线圈abcd,已知ab为L1,ad为L2,在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO轴以角速度(从图中位置开始)匀速转动,则线圈中感应电动势的瞬时值表达式为()ABL1L2sin t BBL1L2cos tCBL1L2sin t DBL1L2cos t5一闭合矩形线圈abcd绕垂直于磁感线的固定轴OO匀速转动,线圈平面位于如图甲所示的匀强磁场中通过线圈的磁通量随时间t的变化规律如图乙所示,下列说法正确的是()At1、t3时刻通过线圈的磁通量变化率最大Bt1、t

3、3时刻线圈中感应电流方向改变Ct2、t4时刻线圈中磁通量最大Dt2、t4时刻线圈中感应电动势最小6如图所示,矩形线圈abcd在匀强磁场中可以分别绕垂直于磁场方向的轴P1和P2以相同的角速度匀速转动,当线圈平面转到与磁场方向平行时()A线圈绕P1转动时的电流等于绕P2转动时的电流B线圈绕P1转动时的电动势小于绕P2转动时的电动势C线圈绕P1和P2转动时电流的方向相同,都是abcdD线圈绕P1转动时dc边受到的安培力大于绕P2转动时dc边受到的安培力7矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴转动,线圈共100匝,角速度为20rad/s,在转动过程中穿过线圈的磁通量的最大值为0.06Wb,则线圈平面转

4、到与磁感线平行时,感应电动势为_V,当线圈平面与中性面夹角为时,感应电动势为_V8如图所示,匀强磁场的磁感应强度B0.1T,所用矩形线圈的匝数N100匝,边长ab0.2 m,bc0.5m,以角速度100rad/s绕OO轴匀速转动当线圈平面通过中性面时开始计时,求:(1)线圈中感应电动势瞬时值的表达式;(2)由t0至过程中的平均感应电动势参考答案1答案:D解析:感应电动势的最大值为EmBl1l2,线圈从垂直中性面的位置开始转动,则t时刻的感应电动势为eEmsin(t)Bl1l2cos t故D正确2答案:AB解析:根据交流电动势的瞬时值表达式可判断为正弦式交变电流,当t0时,e0,所以此时磁通量的

5、变化率为零,导线切割磁感线的有效速度为零,但此时穿过线圈的磁通量最大,线圈平面位于中性面,所以A、B正确,C错误;当t0.4 s时,sin 20t sin 8 V0,所以D错误3答案:C解析:由交变电流的产生原理及公式EmBS可知,在转轴通过线圈平面,做成圆形时产生的电动势最大,C正确4答案:C解析:线圈绕过时间t时,转过角度,如图所示(从上向下看),这时ab、cd边切割磁感线产生感应电动势EabBL1vsin EcdBL1vsin bc、ad边不切割磁感线,不产生感应电动势,故线圈中的感应电动势为EEabEcd2BL1vsin 2BL1L2sin tBL1L2sin t,故正确选项应为C5答

6、案:B解析:t1、t3时刻通过线圈的磁通量最大,磁通量变化率0,此时感应电动势、感应电流为零,线圈中感应电流方向改变,A错误,B正确;t2、t4时刻线圈中磁通量为零,磁通量的变化率最大,即感应电动势最大,C、D错误6答案:A解析:如图所示,设abl1,adl2,O1ar1,O1dr2线圈绕P1轴转动时,产生的感应电动势e1Bl1vBl1l2线圈绕P2轴转动时,产生的感应电动势e2Bl1r1Bl1r2Bl1l2,即e1e2,所以i1i2,故选项A对,B错;由右手定则可知,线圈绕P1和P2转动时电流的方向相同,均是adcb方向,故选项C错;再根据安培力公式可知F安BIl1,即安培力相同,D错7答案:120解析:线圈转动的角速度20 rad/s,电动势的最大值EmnBS120 V,线圈转过时,感应电动势的瞬时值eEmsin t60V8答案:(1)e314sin 100t V(2)200 V解析:(1)感应电动势的瞬时值eNBSsin t,由题可知:SLabLbc0.20.5 m20.1 m2,则EmNBS1000.10.1100 V314 V,所以e314sin 100t V(2)用计算平均感应电动势,则t0至过程中的平均感应电动势为即,代入数值得

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