1、学而思网校 1高二物理同步训练试题解析第 5 章 第 1 节1如图所示图象中属于交变电流的有( )答案：ABC解析：图 A、B、C 中 e 的方向均发生了变化，故它们属于交变电流，但不是按弦函数规律变化的交变电流，图 D 中 e 的方向未变化，是直流电，选项 A、B、C 正确2一个矩形线圈在匀强磁场中转动，产生的感应电动势 e220 sin100tV，则( )2A交流电的频率是 100 Hz Bt 0 时，线圈位于中性面C交流电的周期是 0.02 s Dt0.05 s 时，e 有最大值答案：BC解析：由瞬时值表达式知：角速度 100 rad/s.感应电动势是按正弦规律变化的，所以 t0 时，线
2、圈平面位于中性面因 2f，所以 f Hz50 Hz2 1002由 T 得 T s0.02 s1f 150当 t0.05 s 时，e220 sin5V0，故 B、C 选项正确23.如图所示，一闭合单匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，除了转轴分别为 OO和 ab 边外，其他条件均相同则在这两种情况下，线圈中产生的正弦交变电流( )A最大值不同 B瞬时值不同C变化规律不同 D一切都相同答案：D解析：根据 enBScost 知，感应电动势与转轴位置无关4如图所示一个矩形线圈 abcd.已知 ab 长为 L1，ad 长为 L2，在磁感应强度为 B 的匀学而思网校 2强磁场中绕 OO轴以角速度
3、(从图中位置开始) 匀速转动，则线圈中感应电动势的大小为( )A. BL1L2sint B. BL1L2cost12 12CBL 1L2sint DBL 1L2cost答案：C5.如图所示一矩形线圈绕与匀强磁场垂直的中心轴 OO 沿顺时针方向转动，引出线的两端分别与相互绝缘的两个半圆形铜环 P 和 Q 相连，P 和 Q 又通过固定的电刷与电阻 R 相连在线圈转动过程中，通过电阻 R 的电流( )A大小和方向都随时间做周期性变化B 大小和方向都不随时间做周期性变化C大小不断变化，方向总是 PR QD大小不断变化，方向总是 QRP答案：C6. 矩形线圈的匝数为 50 匝，在匀强磁场中绕垂直于磁场的
4、轴匀速转动时，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图所示下列结论正确的是( )A在 t0.1 s 和 t0.3 s 时，电动势最大B在 t0.2 s 和 t0.4 s 时，电动势改变方向C电动势的最大值是 157 VD在 t0.4 s 时，磁通量变化率最大，其值为 3.14 Wb/s答案：CD解析：从图中可知，在 0.1 s 和 0.3 s 时刻，穿 过线圈的磁通量最大，此时刻磁通量的变化率等于零；0.2 s 和 0.4 s 时刻，穿过线圈的磁通量为零，但此时刻磁通量的变化率最大，由此得选项 A、B 错误根据电动势的最大值公式：E mnBS， mBS，2/T，可得：Em50 0.223.14/0
5、.4 V157V ；磁通量变化率的最大 值应为 3.14 Wb/s，故 C、D 正Emn确7.某交流电压随时间变化如图所示，则此交流电的频率是_ _Hz.若将该电压加在 10F 的电容器上，则电容器的耐压值不得小于_ V.学而思网校 3答案：50 200解析：由图知 T0.02 s，f 50 Hz.因为电压的最大值为 200 V，所以电容器耐压值1T不应小于 200 V.8.如图所示，边长为 a 的正方形线圈在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，以对角线为轴匀速转动，角速度为 ，转动轴与磁场方向垂直，若线圈电阻为 R，则从图示位置绕 OO转过 90角的过程中，流过导体横截面的电荷量是多少？答案：B
6、a2R解析：求通过导体横截面的电荷量应用平均电流计算：q t t.IER而平均电动势 ，Et Ba2t所以 q tt 1R Ba2R9.如图所示，一正方形线圈 abcd 在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴 OO匀速转动，沿着 OO观察，线圈沿逆时针方向转动已知匀强磁场的磁感应强度为 B，线圈匝数为 N，边长为 l，电阻为 R，转动的角速度为 .则当线圈转至图示位置时( )A线圈中感应电流的方向为 abcdaB线圈中的感应电流为NBl2RC穿过线圈的磁通量为零D穿过线圈磁通量的变化率为零答案：BC解析：根据右手定则回路中电流 dcbad， A 错电动势 eE mNBSNBl 2，所以电流 i ，
7、B 正确， 图示位置时 0，但eR NBl2R0 ，C 正确， D 错误t10.一矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动，线圈中的感应电动势 e 随时间 t 的变化如图所示下面说法中正确的是( )At 1 时刻通过线圈的磁通量为零Bt 2 时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大学而思网校 4Ct 3 时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大D每当 e 转换方向时，通过线圈的磁通量的绝对值都为最大答案：D解析：t 1、t3时刻线圈中的感应电动势 e0，即为线圈经过中性面的时刻，此时线圈的磁通量为最大，但磁通量的变 化率却为零，所以 选项 A、C 不正确t 2时刻 eE m，线圈平面转至与
8、磁感线平行，此时通 过线圈的磁通量为零，磁通量的变化率却最大，故 B 也不正确每当 e 变换 方向时，也就是线圈通过中性面的时刻，通过线圈的磁通量的绝对值为最大，故 D 正确11.如图为一交流电的 Ut 的图象(1)写出交流电压瞬时值的表达式；(2)将此电压加在回旋加速器上，给氘核加速，那么必须给加速器加磁感应强度为多大的磁场？(氘核的质量取 3.31027 kg)(3)使氘核获得 20 MeV 的能量，需多长时间？(设核正好在电压达到峰值时通过 D 型盒的狭缝) ；(4)D 型盒的最大半径为多少米？(结果保留两位有效数字)答案：(1)2.010 6sin(2107t) (2)1.3 T (3
9、)5.010 7S (4)0.70 m解析：(1)周期 T1.010 7 s，由 2T得 2 107 rad/s Em20010 4 V所以瞬时值表达式 u2.010 6sin(2107t)(V)(2)T 得 B 1.3 T(回旋加速器周期与交变电流周期相同 )2mBq 2mTq(3)U20010 4 V 加速一次氘核获得能量W0Ue 2 MeV, W m20 MeV加速次数 n 10 次WmW0t n5.010 7 sT2(4)Wm mV 最大 212R 最大 0.70 mmV最 大Bq12一矩形线圈，面积是 0.05 m2，共 100 匝线圈电阻为 2 ，外接电阻为 R8 ，线圈在磁感应强
10、度为 B T 的匀强磁场中以 300 1学而思网校 5r/min 的转速绕垂直于磁感线的轴匀速转动如图所示，若从中性面开始计时，求：(1)线圈中感应电动势的瞬时值表达式(2)线圈从开始计时经 s 时，线圈中电流的瞬时值130(3)外电路电阻 R 两端电压的瞬时值表达式答案：(1)50sin10t (2)4.3A (3)40sin10t13处在匀强磁场中的矩形线圈 abcd，以恒定的角速度绕 ab 边转动，磁场方向平行于纸面并与 ab 垂直在 t0 时刻，线圈平面与纸面重合 (如图所示)，线圈的 cd 边离开纸面向外运动若规定由 abcda 方向的感应电流为正，则能反映线圈中感应电流 I随时间 t 变化的图线是( )答案：C解析：由题给条件可知：cd 在 t0 时由图示位置开始做切割磁感线运动，但其速度方向与磁场方向的夹角的变化，由 Blvcos (为线圈平面与 B 的夹角) ，则I .cos cos，可知，A 、B 错，又由右手定 则 ，可判断 电流方向，则 C 对 D 错 R BlvR Bl2R
