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1、电磁感应回顾以及交变电流例1、矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，在线圈平面经过中性面瞬间：（）A.线圈平面与磁感线平行； B.通过线圈的磁通量最大；C.线圈中的感应电动势最大； D.线圈中感应电动势的方向突变。例2、一矩形线圈，面积为s，匝数为N，在场强为B的匀强磁场中绕着轴oo做匀速转动角速度为，磁场方向与转轴垂直，当线圈转到中性面位置开始计时，求：（1）线圈中感应电动势的最大值？写出线圈中感应电动势随时间变化的表达式？（2）若线圈中的电阻为R，则线圈中的电流的最大值为多少？写出线圈中的电流瞬时表达式。变式训练：一台发电机产生的按正弦规律变化的感应电动势的最大值为311V，线圈在磁场中转动的角速
2、度是100rad/s。（1）写出感应电动势的瞬时值表达式（2）若该发电机只与含电阻的负载组成闭合电路，电路中的总电阻为100，试写出通过负载的电流强度的瞬时表达式，在t=1/120时电流强度的瞬时值为多少？针对训练 1、图5-1-4所示各的电流中不是交流电的是：（ ）2、如图5-1-5所示，一线圈在匀强磁场中匀速转动，经过图所示位置时，（ ）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3、交流发电机在工作时的电动势为eEmsinwt，若将其线框的转速提高到原来的
3、两倍，其他条件不变，则其电动势变为（ ）A.Emsinwt/2 B.2Emsinwt/2 C.Emsin2wt D.2Emsin2wt4、如图5-1-6所示，若线框abcd不闭合，当磁铁转动时，下列说法中正确的是（ ）A.线框中产生感应电动势，可跟随磁铁转动B线框中不产生感应电动势，可跟随磁铁转动 C.线框中产生感应电动势，不跟随磁铁转动 D.线框中不产生感应电动势，不跟随磁铁转动5、闭合线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的交流电瞬时值的表达式为i=0.2sin100t，从t0到第一次出现通过线圈的磁通量变化率最大值的时间为（ ）A.1/50 s B.1/100 sC.1/200 s D1/400
4、 s6、线圈在磁场中转动时产生的交变电流如图5-1-8所示，从图中可知：（ ）A.在A和C时刻线圈平面与磁场垂直 B.在B和D时刻穿过线圈的磁通量最大C.在A和C时刻，感应电流改变方向D.若从O时刻到D时刻的时间为0.02s，则在1s内交变电流的方向改变50次7、如图，矩形线圈面积为s，匝数为N，线圈电阻为r，在磁感强度为B的匀强磁场中绕OO轴以角速度匀速转动，外电路电阻为R。求：、写出线圈在转动中产生的电动势的最大值表达式；、如果线圈从图示位置开始计时，写出电动势的瞬时表达式；例3：一交流电的电流随时间变化而变化的图象如图，此交变电流的有效值为（）A、5A B、5A C、3.5 D、3.5A
5、例4、如图所示，矩形线圈的匝数为n，线圈面积为S，线圈内阻为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO轴以角速度匀速转动，外电路电阻为R。在线圈由图示位置转过90的过程中，求：(1)通过电阻R的电量q；（2）电阻R上产生的焦耳热Q和电压U练习：1、一个矩形线圈在匀强磁场中转动，产生的感应电动势按正弦规律变化，其瞬时值的表达式为e=220sin100tV，下列说法中正确的是：( )A频率是50Hz B.当t=0时，线圈平面与中性面重合C当t=1/100 s时，e的值最大，为220V D线圈转动的角速度为314rad/s2、一交流电流的图象如图所示，由图可知（ ）A该交流电流即时值表达式为i10sin
6、628t A B该交流电流的频率为50 HzC该交流电流通过10电阻时，电阻消耗的电功率为100W D用电流表测该电流其示数为10 A3、一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，产生交流电的图象如图所示，由图可以知道（ ） A、0.01s时刻线圈处于中性面位置 B、0.01s时刻穿过线圈的磁通量为零C、该交流电流有效值为2A D、该交流电流频率为50Hz 4、正弦交流电压的峰值为10V，周期为0.2S，将此电压接在10的电阻上，在0.05s内电阻上产生的热量（ ）A、可能为零 B、一定为0 .25J C、不可能大于0.25J D、可能小于是0.25J5、一矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面的固定
7、轴转动，线圈中的感应电动势e随时间t的变化如图，下面说法中正确的是：（ ） 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的绝对值最大；D、每当e变换方向时，通过线圈的磁通量绝对值为最大。6、一只氖管的起辉电压与交流电U=50sin314t (V)的有效值相等，求1个周期内氖管的发光时间 ；1min内的发光次数为 。7. 如图所示,匀强磁场的磁感应强度B=0.5 T,边长L=10 cm的正方形线圈abcd共100匝,线圈电阻r=1 ,线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO匀速转动,角速度=2 rad/s,外电路电阻R=4 .求：(1)转动过
8、程中感应电动势的最大值;(2)由图示位置(线圈平面与磁感线平行)转过60角时的瞬时感应电动势;(3)由图示位置转过60角的过程中产生的平均感应电动势;(4)交流电压表的示数; (5)转动一周外力做的功.例5、一只矩形线圈匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动穿，过线圈的磁通量随时间变化的图像如图中甲所示，则下列说法中正确的是A.t=0时刻线圈平面与中性面垂直B.t=0.01s时刻，的变化率达最大C.t=0.02s时刻，交流电动势达到最大 D.该线圈相应的交流电动势图像如图乙所示例6、一长直导线通以正弦交流电i=ImsintA，在导线下有一断开的线圈，如图所示，那么，相对于b来说，a的电势最高时是在
9、（ ） A.交流电流方向向右，电流最大时 B.交流电流方向向左，电流最大时 C.交流电流方向向左，电流减小到0时 D.交流电流方向向右，电流减小到0时例7、有一交流电压的变化规律为u=311sin314tV，若将一辉光电压最小值是220V的氖管接上此交流电压，则在1秒钟内氖管发光的时间是多少？小结：对物理图象总的掌握要点 一看：看“轴”、看“线”看“斜率”看“点” 二变：掌握“图与图”、“图与式”、“图与物”之间的变通关系 三判：在此基础上进行正确的分析，判断应用中性面特点结合右手定则与楞次定律，能快速、一些电磁感应现象问题电感电容对交变电流的影响1、观察演示实验一：线圈和小灯泡串联分别按到直
10、流电源和交流电源上，对比两种情况下灯泡的亮度。思考：观察到什么现象？这个实验说明了什么？2、什么是感抗： 感抗与哪二个因素有关，关系如何？ 3、低频扼流圈与高频扼流圈（感抗的实际应用）低频扼流圈的作用是： 高频扼流圈的作用是： 1、 观察演示实验二：交流能够通过电容器实验的结论是： 思考：电容器被二绝缘介质隔开，为什么会有电流通过？当交流电源按到电容器上时，电荷有没有从电容器的二极板中间流过？思考：直流电为什么不能通过电容器？ 5、什么是容抗： 容抗与哪二个因素有关？关系如何 思考：交流电能通过电容器，为什么还会有容抗？问题：如图所示，平行板电容器与灯泡串联后接在交变电源上，灯泡正常发光，则（
11、 ）A.将介质板插入电容器中,灯泡将变暗. B.增大交变电流的频率,灯泡将变暗.C.把电容器极板间距拉开一些,灯泡将变暗. D.把电容器两极板错开一些,灯泡将变暗.滚动训练：1、如图所示是测定自感系数很大的线圈L直流电阻的电路，L两端并联一只电压表，用来测量自感线圈的直流电压，在测量完毕后，将电路解体时应（ ）A. 先断开 B. 先断开 C. 先拆除电流表D. 先拆除电阻RaaavBB图72、如图7所示，一个边长为a、电阻为R的等边三角形线框，在外力作用下，以速度v匀速穿过宽均为a的两个匀强磁场.这两个磁场的磁感应强度大小均为B，方向相反.线框运动方向与底边平行且与磁场边缘垂直.取逆时针方向的
12、电流为正。若从图示位置开始，线框中产生的感应电流I与沿运动方向的位移x之间的函数图象，下面四个图中正确的是：itOitOitOitOA B C DBR3、如图所示，有两根和水平方向成角的光滑平行的金属轨道，上端接有可变电阻R，下端足够长，空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感强度为B，一根质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下。经过足够长的时间后，金属杆的速度会趋近于一个最大速度vm，则：（ ）A如果B增大，vm将变大 B如果变大，vm将变大C如果R变大，vm将变大 D如果m变小，vm将变大4、如图所示，MN、PQ为平行光滑导轨，其电阻忽略不计，与地面成30角固定N、Q间接一电阻R=10，M、P端与
13、电池组和开关组成回路，电动势E=6V，内阻r=1.0，导轨区域加有与两导轨所在平面垂直的匀强磁场现将一条质量m=10g，电阻R=10 的金属导线置于导轨上，并保持导线ab水平。已知导轨间距L=0.1m，当开关S接通后导线ab恰静止不动（1）试计算磁感应强度的大小。（2）若某时刻将电键S断开，求导线ab能达到的最大速度。（设导轨足够长）5、在图12中，直角坐标系0xy的1、3象限内有匀强磁场，第1象限内的磁感应强度大小为2B，第3象限内的磁感应强度大小为B，磁感应强度的方向均垂直于纸面向里.现将半径为l，圆心角为900的扇形导线框OPQ以角速度绕O点在纸面内沿逆时针匀速转动，导线框回路电阻为R。(1)求导线框中感应电流最大值；(2)在图13中画出导线框匀速转动一周的时间内感应电流I随时间t变化的图象.(规定与图甲中线框的位置相对应的时刻为t=0)(3)求线框匀速转动一周产生的热量。O2BxBy图12PlQIOt图13- 3 -
