交变电流
一、单项选择题
1.一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
解析：当线圈平面平行于磁感线时，磁通量最小，但Em最大，即最大．
答案：C
2．把一段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，产生的感应电动势最大的情况是( )
A．做成方形线圈，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
解析：若周长相等，则圆的面积最大，据Em＝nBSω知，应做成圆形线圈，若线圈平面垂直于转轴，则线圈平面与磁场平行，故磁通量始终为零，故转轴应通过线圈平面，故选C项．
答案：C
3．一交流发电机的感应电动势e＝Emsin ωt，如将线圈的匝数增加一倍，电枢的转速也增加一倍，其他条件不变，感应电动势的表达式将变为( )
A．e′＝2Emsin 2ωt B．e′＝2Emsin 4ωt
C．e′＝4Emsin 2ωt D．e′＝4Emsin 4ωt
解析：e＝Emsin ωt＝nBSωsin ωt，现n′＝2n，ω′＝2ω，则Em′＝4Em，所以感应电动势的瞬时值表达式将变为e′＝4Emsin 2ωt.
答案：C
4．如图所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中沿逆时针方向匀速转动，可产生交变电流，当线圈转到图示位置时，电流表指针向右偏转，当线圈由图示位置继续转动，下列说法中正确的是( )
A．线圈在转动～π的过程中，指针向右偏转
B．线圈在图示位置时，线圈中电流改变方向
C．线圈在转动～2π的过程中，指针向左偏转
D．线圈在图示位置反方向转过～2π的过程中，指针向左偏转
解析：线圈在中性面开始改变电流方向，图示位置不是中性面，故B错；逆时针转时线圈转到中性面位置，电流为0，再逆时针转时电流改变方向指针左偏，在～的过程中都是指针左偏，A错；逆时针转时电流表改为指针右偏，在～2π的过程中都是指针右偏，C错；线圈从图示位置反方向转过～2π的过程中，根据右手定则，可判断指针向左偏，故D对．
答案：D
5．为了研究交流电的产生过程，小张同学设计了如下实验方案：第一次将单匝矩形线圈放在匀强磁场中，线圈绕转轴OO1按图甲所示方向匀速转动(ab向纸外，cd向纸内)，并从图甲所示位置开始计时，此时产生的交变电流如图乙所示．第二次他仅将转轴移至ab边上，第三次他仅将转轴OO1右侧的磁场去掉，关于后两次的电流图像，下列说法正确的是( )
A．第二次是a图 B．第二次是c图
C．第三次是b图 D．第三次是d图
解析：第二次他仅将转轴移到ab边上，产生的交流电的电动势E＝BSωsin ωt，产生的交流电与图乙一样，故A、B错误；第三次仅将转轴OO1右侧的磁场去掉，在完整的周期内，一直只有一条边切割磁感线，所以交流电的数值减半，故C错误，D正确.
答案：D
