1、一、必做题1关于交变电流和直流电的说法中，正确的是()A如果电流大小随时间做周期性变化，则一定是交变电流B直流电的大小和方向一定不变C交变电流一定是按正弦规律变化的D交变电流的最大特征就是电流的方向随时间做周期性的变化解析：选D.直流电的特征是电流的方向不变，电流的大小可以改变交变电流的特征是电流的方向随时间改变交变电流有多种形式，正弦式交流电只是交变电流中最基本、最简单的一种，故选D.2如图所示为演示交变电流的装置图，关于这个实验，正确的说法是()A线圈每转动一周，指针左右摆动两次B图示位置为中性面，线圈中无感应电流C图示位置，ab边的感应电流方向为由abD线圈平面与磁场方向平行时，磁通量变
2、化率为零解析：选C.线圈在磁场中匀速转动时，在电路中产生周期性变化的交变电流，线圈经过中性面时电流改变方向，线圈每转动一周，有两次通过中性面，电流方向改变两次，指针左右摆动一次，故A错；线圈平面垂直于磁感线的位置称为中性面，显然图示位置不是中性面，所以B也不对；线圈处于图示位置时，ab边向右运动，由右手定则，ab边的感应电流方向为由ab；线圈平面与磁场方向平行时，ab、cd边垂直切割磁感线，线圈产生的电动势最大，也可以这样认为，线圈处于竖直位置时，磁通量为零，但磁通量的变化率最大3线圈在匀强磁场中匀速转动，产生交变电流的图象如图所示，由图可知()A在A、C时刻线圈处于中性面位置B在B、D时刻穿
3、过线圈的磁通量为零C从A时刻到D时刻线圈转过的角度为D若从O时刻到D时刻经过0.02 s，则在1 s内交变电流的方向改变100次解析：选D.A、C时刻感应电流最大，线圈位置与中性面垂直，B、D时刻感应电流为零，线圈在中性面，此时磁通量最大从A时刻到D时刻线圈转过角度为.若从O时刻到D时刻经过0.02 s，即线圈转动一周用时0.02 s，且在这个时间内电流方向改变2次，则在1 s内交变电流的方向改变2100次，故选D.4如图所示，一半径为r10 cm的圆形线圈共100匝 ，在磁感应强度B T的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的中心轴线OO以n600 r/min的转速匀速转动，当线圈转至中性面位置(图
4、中位置)时开始计时(1)写出线圈内所产生的交变电动势的瞬时值表达式；(2)求线圈从图示位置开始在1/60 s时的电动势的瞬时值解析：线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴线匀速转动时，线圈内产生正弦式交变电动势，当线圈平面在中性面时开始计时，其表达式为eEmsin t.(1)eEmsin t，EmNBS(与线圈形状无关)，20 rad/s，故e100sin 20t V.(2)当t s时，e100sinV50 V86.6 V.答案：(1)e100sin20 t V(2)86.6 V二、选做题5.(2014沈阳二中高二检测)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
5、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 tB0.5Bl1l2cos tCBl1l2sin t DBl1l2cos t解析：选D.因为开始时刻线圈平面与磁感线平行，即从垂直于中性面开始运动，所以开始时刻线圈中感应电动势最大为EmBl1l2，感应电动势的表达形式应为余弦形式，因此在t时刻线圈中的感应电动势为Bl1l2cos t, 故选D.6.(2014东城区高二检测)如图所示，一小型发电机内有n100匝矩形线圈，线圈面积S0.10 m2，线圈电阻可忽略不计在外力作用下矩形线圈在B0.10 T匀强磁场中，以恒定的角速度100 rad/s绕垂直于磁场方向的固定轴OO匀速转动，发电机线圈两端与R100 的电阻构成闭合回路求：(1)线圈转动时产生感应电动势的最大值；(2)从线圈平面通过中性面时开始，线圈转过90角的过程中，通过电阻R横截面的电荷量解析：(1)线圈中感应电动势的最大值EmnBS3.14102 V.(2)设从线圈平面通过中性面时开始，线圈通过90角所用时间为t，线圈中的平均感应电动势通过电阻R的平均电流在t时间内通过电阻横截面的电荷量Qt1.0102 C.答案：(1)3.1102 V(2)1.0102 C