《高二物理选修32第五章：5.1交变电流练习(2)(最新版-修订)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高二物理选修32第五章：5.1交变电流练习(2)(最新版-修订)（3页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1 / 3 交变电流的产生及其变化规律知识要点 1交变电流：大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫做交变电流，简称交流电。 基本特征：电流方向随时间周期性变化。 判断下列图像中哪些表示直流电，哪些表示交流电 2正弦式交变电流 1）规律：瞬时值最大值 电动势： e=Emsint Em=NBS 电流：tsinIi m rR E I m m 电压：siniUu m R rR E RIUm m m 2)图像： 3 ）特点： 中性面：线圈与磁场方向垂直时所处的平面。S B ；V/B 线圈位于中性面时：e=0(i=0 ；0 t ), 最大 线圈平行于磁场时：=0，e 最大（ i 最大；最大 t ） 线圈每
2、经过中性面一次，线圈中的电流方向变化一次；线圈转一周两次经过中性面， 所以每转一周，线圈中的电流方向变化两次。 正弦式交流电：线圈由中性面开始转动。 余弦式交流电：线圈由平行于磁场方向的位置开始转动。 说明： e=NBS sin t 对于绕垂直于磁场方向轴匀速转动的任意形状的线圈均适用，且与转 轴在线圈上的位置无关。 例题： 如图所示 , N=100 匝的矩形线圈abcd, 边长 ab=20 cm,ad=50 cm, 放在磁感强度B=0.5 T 的匀强磁场中 , 外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈中线的OO 轴以 n=3000 r/min的转速匀速 转动 , 线圈电阻r=2 , 外电路电阻R=
3、18 ,t=0, 线圈平面与磁感线垂直,1 ）写出线圈感应电动势 的瞬时表达式；2）从图示位置转过s 600 1 时电阻 R两端的电压是多少，其内部的电流又是多少； 3）线圈从图示位置转过/2 的过程中通过线圈的电荷量是多少？ 同步练习： 1下图中不属于交变电流的是( ) 2. 对于图所示的电流i 随时间 t 做周期性变化的图象，下列描述正确的是（） A.电流的大小变化，方向也变化，是交变电流 B.电流的大小变化，方向不变，不是交变电流 C.电流的大小不变，方向不变，是直流电 D.电流的大小不变，方向变化，是交变电流 3如图中的线圈产生了交流电的是() 4关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流
4、，以下说法中正确的是() A线圈平面每经过中性面一次，感应电流方向就改变一次，感应电动势方向不变 B线圈每转动一周，感应电流方向就改变一次 C线圈平面每经过中性面一次，感应电动势和感应电流的方向都要改变一次 D线圈转动一周，感应电动势和感应电流方向都要改变一次 5关矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的转轴匀速转动，产生的交流电动势的最大值为 Em.设 t0 时线圈平面与磁场平行，当线圈的匝数增加一倍，转速也增大一倍，其他条件不变时， 交变电流的电动势表达式为() A e2Emsin2tBe 4Emsin2t CeEmcos2tD e4Emcos2t 6某交变电流的瞬时值i=Imsin t，若将
5、转速提高一倍，线圈的匝数增加一倍，其他条件不 变，则其电流的瞬时值为（） A.Imsin2 tB.Imsin tC.2Imsin tD. 2Imsin2 t 7(2019 年济宁高二检测)一线圈在匀强磁场中匀速转动，在如图所示位置时() 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 8一单匝线框长为a，宽为b，在磁感应强度为B 的匀强磁场中由图所示位置开始绕OO 轴以角速度匀速转动，则t 时刻感应电动势为() ABab costBBab sint i i t (6)
6、 i i i e，i， t 同步变化 e 与变化步调相反 2 / 3 C2Bab sintD2Bab cost 9. 如图所示， 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 t=0 时刻，线圈平面与纸面重合，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 （） 10 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所示，则下列说法中，正确的是 () At0 时刻，线圈平面位于中性面 Bt1时刻，穿过线圈平面的
7、磁通量的变化率最大 Ct2时刻，线圈中有最大感应电动势 Dt3时刻，线圈中有最大感应电流 11一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 随时间变化如图所示，下面说法正确的是（） A.t1时刻通过线圈的磁通量为零 B.t2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大 C.t3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大 D.每当 e改变方向时，通过线圈的磁通量的绝对值都为最大 12. 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，则这两种情况下，线圈所产生的电流（） A.变化规律不同 B.最大值不同 C.瞬时值
8、不同 D.一切均相同 13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abcd D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 14. 如图所示，单匝矩形线圈的一半放在有界匀强磁场中，中心轴线OO与磁场边界重合， 线圈绕中心轴线按图示方向(从上向下看为逆时针方向)匀速转动，t=0 时线圈平面与磁场方向垂直， 规定电流方向
9、沿abcd 为正方向，则图中能表示线圈内感应电流随时间变化规律的是（） 15. 如图甲所示，一矩形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴OO以恒定的角速 度转动， 从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈中产生的交变电流按照图乙所示的余弦 规律变化，当线圈转过/2 时( ) A线圈中的电流最大 B穿过线圈的磁通量为零 C线圈所受的安培力为零 D穿过线圈磁通量的变化率最大 16如图所示，一根通有交流电i =Imsin t 的长直导线与一个闭合的矩形线圈在同一水平面 内，若线圈所受的磁场力的合力方向背离直导线，则交流电必处于每个周期内的（） A第一个1/4 周期内 B第二个1/4 周期内 C第
10、三个1/4 周期内 D第四个1/4 周期内 17. 一单匝闭合线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动在转动过程中， 线框中 的最大磁通量为m，最大感应电动势为 Em，下列说法中正确的是() A当磁通量为零时，感应电动势也为零 B当磁通量减小时，感应电动势也减小 C当磁通量等于0.5m时，感应电动势等于0.5Em D角速度等于 Em/m 18如图所示，一正方形线圈abcd 在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的对称轴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，转动角速度为，则当线圈转至图示位置时（） A线圈中的感应电
11、流方向为abcda B线圈中的感应电流为 R nBL 2 C穿过线圈的磁通量为零 D穿过线圈的磁通量的变化率为零 19. 如图所示，甲、乙两并排放置的共轴线圈，甲中通有如图乙所示的交变电流，则下列判断 中错误的是（） A在 t1 至 t2 时间内，甲乙之间相吸 B在 t2 至 t3 时间内，甲乙之间相斥 Ct1 时刻两线圈之间作用力为零 a b d c B P1 P2 O O b c a d B 甲乙 3 / 3 Dt2 时刻两线圈间吸引力最大 20. 如图所示 , N=50 匝的矩形线圈abcd, 边长 ab=20 cm,ad=25 cm, 放在磁感强度B=0.4 T 的 匀强磁场中 , 外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈中线的OO 轴以 n=3000 r/min的转速匀速转 动, 线圈电阻r=1 , 外电路电阻R=9 ,t=0, 线圈平面与磁感线平行,ab 边正好转出纸外?cd 边转 入纸里 . 1)在 图中标出t=0 时感应电流的方向；2)写出线圈感应电动势的瞬时表达式；3）从图示 位置转过s 600 1 时电阻 R两端的电压是多少；4）线圈从图示位置转过/2 的过程中通过线圈的电 荷量是多少？
