學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精第1節(jié)交變電流［隨堂演練]1．(交變電流的產(chǎn)生及規(guī)律)（多項選擇）如圖5－1－11所示，一矩形閉合線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的轉(zhuǎn)軸OO′以恒定的角速度ω轉(zhuǎn)動,從線圈平面與磁場方向平行時開始計時，則在0~錯誤!這段時間內(nèi)圖5－1－11A．線圈中的感覺電流素來在減小B．線圈中的感覺電流先增大后減小C．穿過線圈的磁通量素來在減小D．穿過線圈的磁通量的變化率素來在減小剖析題圖地址，線圈平面與磁場平行，感覺電流最大，由于錯誤!＝錯誤!，在0~錯誤!時間內(nèi)線圈轉(zhuǎn)過四分之一個周期，感覺電流從最大減小為零,穿過線圈的磁通量逐漸增大，穿過線圈的磁通量的變1學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精化率素來在減小。答案AD2．（正弦式交變電流的圖像)一個矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動，穿過線圈的磁通量隨時間變化的圖像如圖5－1－12甲所示,則以下說法中正確的選項是圖5－1－12A．t＝0時刻,線圈平面與中性面垂直B．t＝0。01s時刻，Φ的變化率最大C．t＝0。02s時刻,感覺電動勢達到最大D．該線圈產(chǎn)生的相應(yīng)感覺電動勢的圖像如圖乙所示剖析由題圖甲可知t＝0時刻,線圈的磁通量最大，線圈處于中性面,t＝0。01s時刻，磁通量為零,但變化率最大,所以A項錯誤，B項正確.t＝0。02s時，感覺電動勢應(yīng)為零,C、D項均錯誤。答案B3．(交變電流的規(guī)律）交流發(fā)電機工作時電動勢為e＝Emsinωt，2學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精若將發(fā)電機的轉(zhuǎn)速提高一倍,同時將電樞所圍面積減小一半,其他條件不變，則其電動勢變?yōu)锳．e′＝Emsin錯誤!B．e′＝2Emsin錯誤!C．e′＝Emsin2ωtD．e′＝錯誤!sin2ωt剖析感覺電動勢的瞬市價表達式e＝Emsinωt，而Em＝nBωS,當(dāng)ω加倍而S減半時，Em不變，故正確答案為C。答案C4．(交變電流的規(guī)律）有一10匝正方形線框,邊長為20cm，線框總電阻為1Ω，線框繞OO′軸以10πrad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動，如圖5－1－13所示，垂直于線框平面向里的勻強磁場的磁感覺強度為0。5T。求：圖5－1－131）該線框產(chǎn)生的交變電流電動勢最大值、電流最大值分別是多少；3學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精（2）線框從圖示地址轉(zhuǎn)過60°時，感覺電動勢的瞬市價是多大，剖析(1）交變電流電動勢最大值為Em＝nBSω＝10×0.5×0。22×10πV6＝。28V，電流最大值為Im＝錯誤!＝錯誤!A＝6。28A。(2)線框從圖示地址轉(zhuǎn)過60°時，感覺電動勢e＝Emsin60°≈5.44V。答案(1）6。28V6。28A(2)5.44V[限時檢測］?題組一交變電流的特點及產(chǎn)生1．(多項選擇）一矩形閉合線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動,當(dāng)線圈平面經(jīng)過中性面時A．線圈平面與磁感線垂直，此時經(jīng)過線圈的磁通量最大B．經(jīng)過線圈磁通量的變化率達最大值C．線圈中感覺電流為零D．此地址前后的感覺電流方向相反剖析當(dāng)線圈平面經(jīng)過中性面時，線圈平面與磁感線垂直,經(jīng)過線圈的磁通量最大，經(jīng)過線圈磁通量的變化率為零，線圈中感覺電4學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精流為零，此地址前后的感覺電流方向相反。應(yīng)選項A、C、D正確，錯誤。答案ACD2．一線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動，在如圖5－1－14所示地址時圖5－1－14A．穿過線圈的磁通量最大,磁通量的變化率最小B．穿過線圈的磁通量最大，磁通量的變化率最大C．穿過線圈的磁通量最小，磁通量的變化率最大D．穿過線圈的磁通量最小，磁通量的變化率最小剖析當(dāng)線圈平面平行于磁感線時，磁通量最小，但Em最大,Φ即t最大,故正確答案為C。答案C3．如圖5－1－15所示，矩形線圈abcd在勻強磁場中沿逆時針5學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精方向勻速轉(zhuǎn)動，可產(chǎn)生交變電流，當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到圖示地址時，電流表指針向右偏轉(zhuǎn)，當(dāng)線圈由圖示地址連續(xù)轉(zhuǎn)動，以下說法中正確的選項是圖5－1－15πA．線圈在轉(zhuǎn)動2～π的過程中，指針向右偏轉(zhuǎn)B．線圈在圖示地址時，線圈中電流改變方向C．線圈在轉(zhuǎn)動錯誤!～2π的過程中,指針向左偏轉(zhuǎn)D．線圈在圖示地址反方向轉(zhuǎn)過錯誤!～2π的過程中，指針向左偏轉(zhuǎn)剖析線圈在中性面開始改變電流方向，圖示地址不是中性面，故B錯；逆時針轉(zhuǎn)錯誤!時電流改為指針左偏，在錯誤!～錯誤!的過程中都是指針左偏，A錯；逆時針轉(zhuǎn)錯誤!時電流表改為指針右偏，在錯誤!~2π的過程中都是指針右偏，C錯；線圈從圖示地址反方向轉(zhuǎn)過錯誤!~2π的過程中，依照右手定則，可判斷指針向左偏,故D對。答案D6學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精4．如圖5－1－16所示,矩形線圈abcd在勻強磁場中可以分別繞垂直于磁場方向的軸P1和P2以相同的角速度勻速轉(zhuǎn)動,當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到與磁場方向平行時圖5－1－16A．線圈繞P1轉(zhuǎn)動時的電流等于繞P2轉(zhuǎn)動時的電流B．線圈繞P1轉(zhuǎn)動時的電動勢小于繞P2轉(zhuǎn)動時的電動勢C．線圈繞P1和P2轉(zhuǎn)動時電流的方向相同,都是a→b→c→d→aD．線圈繞P1轉(zhuǎn)動時dc邊碰到的安培力大于繞P2轉(zhuǎn)動時dc邊碰到的安培力剖析線圈繞垂直于磁場方向的軸轉(zhuǎn)動產(chǎn)生交變電流，產(chǎn)生的電流、電動勢及線圈各邊所受安培力大小與轉(zhuǎn)軸所在地址沒關(guān)，故選項A正確，選項B、D錯誤；圖示時刻產(chǎn)生電流的方向為a→d→c→b→a,應(yīng)選項C錯誤。答案A?題組二正弦式交變電流的圖像7學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精5．一個矩形線圈繞垂直于勻強磁場的固定于線圈平面內(nèi)的軸轉(zhuǎn)動。線圈中感覺電動勢e隨時間t的變化圖像如圖5－1－17所示，以下說法中正確的選項是圖5－1－17A．t1時刻經(jīng)過線圈的磁通量為零B．t2時刻經(jīng)過線圈的磁通量最大C．t3時刻經(jīng)過線圈的磁通量的變化率最大D．每當(dāng)e變換方向時經(jīng)過線圈的磁通量最大剖析由題圖可知，t2、t4時刻感覺電動勢最大，即線圈平面此時與磁場方向平行；在t1、t3時刻感覺電動勢為零，此時線圈平面與磁場方向垂直，應(yīng)選D。答案D6．如圖5－1－18甲所示為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機的原理圖，其矩形線圈在磁感覺強度為B的勻強磁場中，繞垂直于磁場方向的固定軸OO′勻速轉(zhuǎn)動,線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)和電刷與電阻固8學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精定軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)和電刷與電阻R＝10Ω連接,與電阻R并聯(lián)的交流電壓表為理想電表，示數(shù)是10V。圖乙是穿過矩形線圈磁通量Φ隨時間t變化的圖像。則以下說法正確的是圖5－1－18A．電阻R上的電功率為20WB．0。02s時R兩端的電壓瞬市價為零C．R兩端的電壓隨時間變化的規(guī)律是u＝14。1cos100t（πV)D．經(jīng)過R的電流隨時間變化的規(guī)律是i＝cos50t（πA)剖析電阻R上的電功率為P＝錯誤!＝10W，選項A錯誤；0。02s時穿過線圈的磁通量變化率最大，R兩端的電壓瞬市價最大，選項B錯誤；R兩端的電壓u隨時間t變化的規(guī)律是u＝14.1cos100tπ（V），經(jīng)過R的電流隨時間變化的規(guī)律i＝1。41cos100t（πA)，選項C正確，D錯誤。答案C9學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精7．一矩形線圈，繞垂直于勻強磁場并位于線圈平面內(nèi)的固定軸轉(zhuǎn)動，線圈中的感覺電動勢e隨時間t的變化如圖5－1－19所示，以下說法中正確的選項是圖5－1－19A．t1時刻經(jīng)過線圈的磁通量為零B．t2時刻經(jīng)過線圈的磁通量的絕對值最大C．t3時刻經(jīng)過線圈的磁通量變化率的絕對值最大D．每當(dāng)e變換方向時，經(jīng)過線圈的磁通量的絕對值都為最大剖析t1、t3時刻線圈中的感覺電動勢e＝0，故為線圈經(jīng)過中性面的時刻,線圈的磁通量為最大，磁通量的變化率為零,故A、C不對；t2時刻e＝－Em是線圈平面轉(zhuǎn)至與磁感線平行的時刻，磁通量為零，B也不對；每當(dāng)e變換方向時,也就是線圈經(jīng)過中性面的時刻,經(jīng)過線圈的磁通量的絕對值最大，所以D正確。答案D8．如圖5－1－20所示是一臺發(fā)電機的結(jié)構(gòu)表示圖，其中N、10學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精S是永久磁鐵的兩個磁極，它們的表面呈半圓柱面形狀.M是圓柱形鐵芯,它與磁極的柱面共軸,鐵芯上有一矩形線框，可繞與鐵芯M共軸的固定旋軸旋轉(zhuǎn),磁極與鐵芯之間的空隙中形成方向沿半徑、大小近似平均的磁場。若從圖示地址開始計時，當(dāng)線框繞固定轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動時，以下列圖的圖像中能正確反響線框中感覺電動勢e隨時間變化規(guī)律的是圖5－1－20剖析因發(fā)電機的兩個磁極N、S呈半圓柱面形狀，磁極間的磁感線以下列圖，磁感覺強度的大小不變,僅方向發(fā)生改變，故線框在磁場中轉(zhuǎn)動時垂直切割磁感線，產(chǎn)生的感覺電動勢的大小不變，線框高出空隙段后，由于線框切割磁感線的方向發(fā)生變化，所以感11學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精應(yīng)電動勢的方向發(fā)生變化，綜上所述,選項D正確。答案D9．(多項選擇)如圖5－1－21所示，甲、乙兩個并排放置的共軸線圈，甲中通如同下列圖的電流,則圖5－1－21A．在t1到t2時間內(nèi),甲、乙相吸B．在t2到t3時間內(nèi)，甲、乙相斥C．t1時刻兩線圈間作用力為零D．t2時刻兩線圈間吸引力最大剖析甲回路電流的磁場減弱時,由楞次定律知，乙回路將產(chǎn)生與甲同向環(huán)繞的感覺電流。甲、乙電流之間經(jīng)過磁場發(fā)生互相作用，甲、乙相吸。同理，當(dāng)甲中電流增強時,甲、乙互相排斥，故A、B12學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精選項都正確；t1時刻，甲中電流產(chǎn)生的磁場變化率為零，則乙線圈感生電流瞬市價為零，而t2時刻，甲中的電流變化最快，乙中感生電流最強，但此時甲中電流瞬市價為零，所以t1、t2時刻，甲、乙電流間互相作用都為零.C正確、D錯誤。答案ABC?題組三交變電流的規(guī)律10．如圖5－1－22所示,矩形線圈abcd的邊長分別是ab＝L，ad＝D，線圈與磁感覺強度為B的勻強磁場平行，線圈以ab邊為軸做角速度為ω的勻速轉(zhuǎn)動，以下說法正確的選項是(從圖示地址開始計時)圖5－1－22A．t＝0時線圈的感覺電動勢為零B．轉(zhuǎn)過90°時線圈的感覺電動勢為零C．轉(zhuǎn)過90°的過程中線圈中的平均感覺電動勢為錯誤!ωBLDD．轉(zhuǎn)過90°時線圈中的感覺電動勢為ωBLD13學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精剖析t＝0時線圈的感覺電動勢最大,轉(zhuǎn)過90°時線圈的感覺電動勢為零，選項B對，A、D錯；轉(zhuǎn)過90°的過程中線圈的平均感覺電動勢E＝錯誤!＝錯誤!＝錯誤!，選項C錯。答案B11．一個面積為S的矩形線圈abcd在勻強磁場中以其一條邊ab為轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動，磁場方向與轉(zhuǎn)軸垂直。線圈中感覺電動勢e與時間t的關(guān)系圖像如圖5－1－23所示.感覺電動勢的最大值和周期可以從圖5－1－23中讀出。則:圖5－1－23(1）磁感覺強度B多大？2)畫出t＝0時刻線圈與磁場間相對地址關(guān)系；3）在t＝錯誤!時，線圈平面與磁感覺強度方向的夾角多大？剖析(1)用e。t圖像可直接讀得Em和T,由Em＝BSω和ω＝錯誤!得B＝錯誤!。2)t＝0時線圈中感覺電動勢為最大值，故該時刻線圈與磁場14學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精的地址關(guān)系以下列圖。（3)由圖像可知e＝Emcosωt＝Emcos錯誤!t當(dāng)t＝錯誤!時，有e＝Emcos錯誤!·錯誤!＝Emcos錯誤!，即線圈平面與磁感覺強度方向的夾角θ＝錯誤!＝30°.答案(1）錯誤!(2）見解析（3)30°12．發(fā)電機的轉(zhuǎn)子是匝數(shù)為100，邊長為20cm的正方形線圈，將它置于磁感覺強度B＝