1、课时规范训练基础巩固题组1(多选)关于中性面，下列说法正确的是()A线圈在转动中经中性面位置时，穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为零B线圈在转动中经中性面位置时，穿过线圈的磁通量为零，磁通量的变化率最大C线圈每经过一次中性面，感应电流的方向就改变一次D线圈每转动一周经过中性面一次，所以线圈每转动一周，感应电流的方向就改变一次解析：选AC.中性面是线圈平面与磁感线垂直的位置，线圈经过该位置时，穿过线圈的磁通量最大，各边都不切割磁感线，不产生感应电动势，所以磁通量的变化率为零，A项正确，B项错误；线圈每经过一次中性面，感应电流的方向改变一次，但线圈每转一周时要经过中性面两次，所以每转一周，感应
2、电流方向就改变两次，C项正确，D项错误2某小型旋转电枢式发电机所产生的交流电电动势为110 V、频率为60 Hz，要使它产生的电动势变为220 V、频率变为50 Hz，需要调整线圈的转速n、匝数N或磁感应强度的大小B.下列调整合适的是()A使n变为原来的1.2倍，B变为原来的2倍，N变为原来的1.2倍B使n变为原来的，B变为原来的，N变为原来的2倍C使n变为原来的，N变为原来的2倍，B不变D使n变为原来的，N变为原来的2.4倍，B不变解析：选D.因为发电机产生的交流电电动势110 V指的是有效值，故其最大值为Em1110 V，调整后为Em2220 V，即，根据EmNBS和2n，可知，选项A中，
3、Em21.2N2BS1.22n2.88Em1，故选项A错误；B、C、D三个选项中的调整使频率均变为原来的，即50 Hz，只有D项中的调整可使最大感应电动势增大到原来的2倍，故选项B、C错误，D正确3一只矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图象如图甲所示，则下列说法正确的是()At0时刻，线圈平面与中性面垂直Bt0.01 s时刻，的变化率最大Ct0.02 s时刻，交流电动势达到最大D该线圈产生的交流电动势的图象如图乙所示解析：选B.由t图知，t0时，最大，即线圈处于中性面位置，此时e0，故A、D两项错误；由图知T0.04 s，在t0.01 s时，0，最大，
4、e最大，则B项正确；在t0.02 s时，最大，0，e0，则C项错误4(多选)如图，M为半圆形导线框，圆心为OM；N是圆心角为直角的扇形导线框，圆心为ON；两导线框在同一竖直面(纸面)内；两圆弧半径相等；过直线OMON的水平面上方有一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面现使线框M、N在t0时从图示位置开始，分别绕垂直于纸面、且过OM和ON的轴，以相同的周期T逆时针匀速转动，则()A两导线框中均会产生正弦交流电B两导线框中感应电流的周期都等于TC在t时，两导线框中产生的感应电动势相等D两导线框的电阻相等时，两导线框中感应电流的有效值也相等解析：选BC.两导线框匀速转动切割磁感线产生感应电动势的大小不变，选
5、项A错误；导线框的转动周期为T，则感应电流的周期也为T，选项B正确；在t时，切割磁感线的有效长度相同，两导线框中产生的感应电动势相等，选项C正确；M导线框中一直有感应电流，N导线框中只有一半时间内有感应电流，所以两导线框的电阻相等时，感应电流的有效值不相等，选项D错误5(多选)图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A 为交流电流表线圈绕垂直于磁场的水平轴OO沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示以下判断正确的是()A电流表的示数为10 AB线圈转动的角速度为50 rad/sC0.01 s时线圈平面与磁场方向平行D
6、0.02 s时电阻R中电流的方向自右向左解析：选AC.由题图乙知Im10 A，I10 A，A正确T2102 s，100 rad/s，B错误t0.01 s时，iIm，此时线圈平面与磁场方向平行，C正确由右手定则判定0.02 s时电阻R中电流方向自左向右，D错误6A、B是两个完全相同的电热器，A通以图甲所示的方波交变电流，B通以图乙所示的正弦交变电流，则两电热器的电功率之比PAPB等于()A54B32C.1 D21解析：选A.对甲有PAIR，对乙有PB2RIR，则PAPB54，A正确，B、C、D错误7如图所示为一正弦交流发电机和交流电路模型图中电流表的示数为1 A，电阻R的阻值为2 ，线圈转动角速
7、度100 rad/s.则从图示位置开始计时，电阻R两端交变电压的瞬时值表达式为()Au2sin100t(V)Bu2cos100t(V)Cu2sin100t(V)Du2cos100t(V)解析：选D.图示位置为线圈平面与中性面垂直的位置，因此线圈产生的电流的瞬时值表达式为iImcostcos100t(A)，则电阻R两端的瞬时电压为uiR2cos100t(V)，D项正确8(多选)100匝的线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的交变电动势为e100sinV，下列说法正确的是()A交变电动势有效值为100 VB交变电动势有效值为100 VC穿过线圈的最大磁通量为 WbD穿过线圈的最大磁通量为 Wb解析：选A
8、D.由交流电的表达式可知，该交变电压的最大电动势为100 V，故电动势的有效值为100 V，选项A正确；角速度100，而EmnBSnm，所以m Wb，选项D正确综合应用题组9如图所示，正方形单匝线框abcd的边长为L，每边电阻均为r，线框在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度绕cd轴从图示位置开始匀速转动，转轴与磁感线垂直一理想电压表用电刷接在线框的c、d两点上，下列说法中正确的是()A电压表读数为BL2B电压表读数为BL2C从图示位置开始计时，流过线框电流的瞬时值表达式为isin tD线框从图示位置转过的过程中，流过cd边的电荷量为q解析：选B.线框在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势的最大
9、值为EmBL2，对应有效值为EEmBL2，电压表读数为BL2，B正确，A错误；图示位置线框磁通量为零，产生的感应电动势为最大值，则感应电流瞬时表达式为icos t，C错误；线框从题图所示位置处转过的过程中，流过cd的电荷量为q，D错误10图甲是一台小型发电机的构造示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势e随时间t变化的正弦规律图象如图乙所示发电机线圈的内阻不计，外接灯泡的电阻为12 .则()A在t0.01 s时刻，穿过线圈的磁通量为零B电压表的示数为6 VC灯泡消耗的电功率为3 WD若其他条件不变，仅将线圈的转速提高一倍，则线圈电动势的表达式e12 sin 100t(V)解析：选C.在t0.01
10、s的时刻，电动势为0，则线圈位于中性面，穿过线圈的磁通量最大，选项A错误；电动势的最大值为Em6 V，电压表测量的为有效值，故示数为 V6 V，选项B错误；灯泡消耗的电功率P W3 W，选项C正确；周期为0.02 s，则瞬时电动势的表达式为eEmsin 6 sin 100t(V)，转速提高一倍后，最大值变成12 V，2n，故角速度变为原来的2倍，表达式应为e12 sin 200t(V)，选项D错误11如图是某学习小组在空旷的场地上做“摇绳发电实验”的示意图他们将一铜芯线像甩跳绳一样匀速摇动，铜芯线的两端分别通过细铜线与灵敏交流电流计相连摇绳的两位同学的连线与所在处的地磁场(可视为匀强磁场)垂直
11、摇动时，铜芯线所围成半圆周的面积S2 m2，转动角速度10 rad/s，用电流计测得电路中电流I40 A，电路总电阻R10 ，g取10 m/s2，2.25.(1)求该处地磁场的磁感应强度B；(2)从铜芯线所在平面与该处地磁场平行开始计时，求其转过四分之一周的过程中，通过电流计的电荷量q；(3)求铜芯线转动一周的过程中，电路产生的焦耳热Q.解析：(1)铜芯线中产生的是正弦交流电，则ImI，EmImR，EmBS，解得B2105T.(2)从铜芯线与地面平行开始至铜芯线转动四分之一周的过程中，E/t，EIR，qIt，解得q4106C.(3)铜芯线转动一周，电路中产生的焦耳热QI2RT，解得Q7.210
12、9 J.答案：(1)2105T(2)4106 C(3)7.2109 J12如图所示，交变电流发电机的矩形框abdc0.40 m，bcad0.20 m，共有50匝线圈，其电阻r1.0 ，在磁感应强度B0.20 T的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的对称轴OO以 r/s的转速匀速转动，向R9.0 的电阻供电，求：(1)发电机产生的电动势的最大值；(2)交变电流电压表和电流表的示数；(3)此发电机的功率解析：(1)线圈面积Sabad0.40.2 m20.08 m2线圈旋转角速度2n rad/s200 rad/sEmNBS500.22000.08 V160 V(2)电压表示数(即路端电压示数)UR9.0 V72 V电流表示数I A8 A(3)发电机的功率PUI W1 280 W答案：(1)160 V(2)U72 VI8 A(3)P1 280 W