交變電流課后篇穩(wěn)固提高基礎(chǔ)穩(wěn)固1.如下圖,線圈中不可以產(chǎn)生交變電流的是( )分析B、C、D中線圈產(chǎn)生的感覺(jué)電流方向均發(fā)生變化,故能產(chǎn)生交變電流,A中不產(chǎn)生交變電流。答案A2.如下圖,屬于交變電流的是( )分析方向隨時(shí)間做周期性變化是交變電流最重要的特色。A、B、D三項(xiàng)所示的電流大小隨時(shí)間做周期性變化,但其方向不變,不是交變電流,它們所表示的是直流電。C選項(xiàng)中電流的方向隨時(shí)間做周期性變化,應(yīng)選C。答案C3.(多項(xiàng)選擇)線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)e=10sin(20πt)V,則以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是( )A.t=0時(shí),線圈平面位于中性面B.t=0時(shí),穿過(guò)線圈的磁通量最大C.t=0時(shí),導(dǎo)線切割磁感線的有效速率最大D.t=0.4s時(shí),e有最大值10V,所以t=0時(shí),線圈平面位于中性分析由電動(dòng)勢(shì)的剎時(shí)價(jià)表達(dá)式可知計(jì)時(shí)從線圈位于中性面時(shí)開(kāi)始面,磁通量為最大,但此時(shí)導(dǎo)線速度方向與磁感線平行,切割磁感線的有效速率為零,A、B正確,C錯(cuò)誤。當(dāng)t=0.4s時(shí),e=10sin(20πt)V=10×sin(20π×0.4)V=0,D錯(cuò)誤。答案AB4.處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的矩形線圈abcd,以恒定的角速度繞ab邊轉(zhuǎn)動(dòng),磁場(chǎng)方向平行于紙面并與ab垂直,在t=0時(shí)刻,線圈平面與紙面重合(如下圖),線圈的cd邊走開(kāi)紙面向外運(yùn)動(dòng),若規(guī)定由a→bc→d→a方向的感覺(jué)電流方向?yàn)檎?則能反應(yīng)線圈中感覺(jué)電流I隨時(shí)間t變化的圖象是以下圖中的( )分析剖析交變電流的圖象問(wèn)題應(yīng)注企圖線上某一時(shí)刻對(duì)應(yīng)線圈在磁場(chǎng)中的地點(diǎn),將圖線描繪的變化過(guò)程對(duì)應(yīng)到線圈所處的詳細(xì)地點(diǎn)是剖析此題的重點(diǎn),線圈在圖示地點(diǎn)時(shí)磁通量為零,但感覺(jué)電流為最大值;再由楞次定律可判斷線圈在轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中,感覺(jué)電流方向?yàn)檎?應(yīng)選項(xiàng)C正確。答案C5.線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng),產(chǎn)生交變電流的圖象如下圖,由圖可知( )A.在A、C時(shí)刻線圈處于中性面地點(diǎn)B.在B、D時(shí)刻穿過(guò)線圈的磁通量為零C.從A時(shí)刻到D時(shí)刻線圈轉(zhuǎn)過(guò)的角度為πD.若從O時(shí)刻到D時(shí)刻經(jīng)過(guò)0.02s,則在1s內(nèi)交變電流的方向改變100次分析A、C時(shí)刻感覺(jué)電流最大,線圈地點(diǎn)與中性面垂直,B、D時(shí)刻感覺(jué)電流為零,線圈在中性面,此時(shí)磁通量最大。從A時(shí)刻到D時(shí)刻線圈轉(zhuǎn)過(guò)角度為。若從O時(shí)刻到D時(shí)刻經(jīng)過(guò)0.02s,即線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周用時(shí)0.02s,且在這個(gè)時(shí)間內(nèi)電流方向改變2次,則在1s內(nèi)交變電流的方向改變×2=100(次),故D正確。答案D6.(多項(xiàng)選擇)一個(gè)矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),穿過(guò)線圈的磁通量隨時(shí)間的變化圖象如下圖,則以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是( )A.t=0時(shí),線圈平面與中性面平行B.t=0.01s時(shí),穿過(guò)線圈平面的磁通量的變化率最大C.t=0.02s時(shí),線圈中有最大感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)D.t=0.025s時(shí),線圈中有最大感覺(jué)電流分析當(dāng)Φ=Φmsinωt時(shí),感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)e=Emcosωt,當(dāng)t=0時(shí),Φ=0,線圈平面與中性面垂直,線圈中有最大的感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)和感覺(jué)電流,此類時(shí)刻還有0.01s、0.02s、0.03s,而感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)最大時(shí),磁通量的變化率也最大。t=0.025s時(shí),感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)為零,應(yīng)選項(xiàng)B、C正確。答案BC7.如下圖為演示用的手搖發(fā)電機(jī)模型,勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感覺(jué)強(qiáng)度B=0.5T,線圈匝數(shù)N=50,每匝線圈面積為0.48m2,轉(zhuǎn)速為150r/min,在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中,從圖示地點(diǎn)開(kāi)始計(jì)時(shí)。寫出交變感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)剎時(shí)價(jià)的表達(dá)式;畫出e-t圖線。分析(1)從線圈平面經(jīng)過(guò)中性面開(kāi)始計(jì)時(shí),線圈在時(shí)間t內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)角度ωt,則感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)剎時(shí)價(jià)e=Emsinωt,此中Em=NBSω由題意知N=50,B=0.5Tω=rad/s=5πrad/sS=0.48m2則Em=NBSω=50×0.5×0.48×5πV≈188V所以e=188sin5πtV(2)依據(jù)交變電流的方程繪圖線時(shí),最大值是正弦圖線的峰值,由縱軸上的刻度值標(biāo)出,交變電流的周期與正弦圖線的周期相對(duì)應(yīng),ω=,T==0.4s,而周期由時(shí)間軸上的刻度值標(biāo)出,e-t圖線如下圖。答案(1)e=188sin5

πtV

(2)看法析圖能力提高1.一臺(tái)發(fā)電機(jī)的構(gòu)造表示圖如圖甲所示,此中N、S是永遠(yuǎn)磁鐵的兩個(gè)磁極,它們的表面呈半圓柱面形狀。M是圓柱形鐵芯,鐵芯外衣有一矩形線圈,線圈繞鐵芯M中心的固定轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。磁極與鐵芯之間的空隙中形成方向沿半徑的輻向磁場(chǎng)。若從圖甲所示地點(diǎn)開(kāi)始計(jì)時(shí),此時(shí)電動(dòng)勢(shì)為正當(dāng),圖乙中能正確反應(yīng)線圈中的感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)e隨時(shí)間t的變化規(guī)律的是( )分析因?yàn)榇艌?chǎng)為沿半徑的輻向磁場(chǎng),能夠以為磁感覺(jué)強(qiáng)度的大小不變,線圈一直垂直切割磁感線,所以產(chǎn)生的感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)大小不變,因?yàn)槊總€(gè)周期磁場(chǎng)方向要改變兩次,所以產(chǎn)生的感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)的方向也要改變兩次,選項(xiàng)D正確。答案D2.如圖甲為風(fēng)速儀的構(gòu)造表示圖。在恒定風(fēng)力作用下風(fēng)杯帶動(dòng)與其固定在一同的永磁體轉(zhuǎn)動(dòng),線圈產(chǎn)生的電流隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖乙。若風(fēng)速減小到本來(lái)的一半,則電流隨時(shí)間變化的關(guān)系圖可能是( )分析依據(jù)Em=NBSω,若風(fēng)速減小到本來(lái)的一半,則最大感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)也變成本來(lái)的一半,所以感覺(jué)電流也變成本來(lái)的一半;依據(jù)轉(zhuǎn)速與周期成反比,可知,若風(fēng)速減小到本來(lái)的一半,則周期變大為本來(lái)兩倍,故C正確,A、B、D錯(cuò)誤。答案C3.甲如圖甲所示,單匝矩形線圈的一半放在擁有理想界限的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,線圈軸線OO'與磁場(chǎng)界限重合。線圈按圖示方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。若從圖示地點(diǎn)開(kāi)始計(jì)時(shí),并規(guī)定電流方向沿a→b→c→d→a為正方向,則線圈內(nèi)感覺(jué)電流隨時(shí)間變化的圖象是圖乙中的( )乙分析若從圖示地點(diǎn)開(kāi)始計(jì)時(shí),在線圈轉(zhuǎn)動(dòng)90°的過(guò)程中,只有ab邊切割磁感線,相當(dāng)于向右切割,故感覺(jué)電流的方向?yàn)閍→d→c→b→a,為負(fù)方向,大小相當(dāng)于半個(gè)線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng),但仍是正弦的形式,這一部分A、B的表示都是正確的;在線圈轉(zhuǎn)動(dòng)90°到180°的過(guò)程中,只有cd邊切割磁感線,相當(dāng)于向左切割,故感覺(jué)電流的方向?yàn)閍→d→c→b→a,為負(fù)方向,大小相當(dāng)于半個(gè)線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng),但仍是正弦的形式,這一部分B項(xiàng)表示的方向是不正確的;再按相同的方法持續(xù)剖析可以獲得A項(xiàng)是正確的。答案A4.(多項(xiàng)選擇)如圖甲所示為一個(gè)矩形線圈abcd在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。線圈內(nèi)磁通量隨時(shí)間t變化如圖乙所示,則以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是( )A.t1時(shí)刻線圈中的感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)最大B.t2時(shí)刻ab的運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向垂直C.t3時(shí)刻線圈平面與中性面重合D.t4、t5時(shí)刻線圈中感覺(jué)電流的方向相同分析t1時(shí)刻經(jīng)過(guò)線圈的Φ最大,磁通量變化率最小,此時(shí)感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)為零,A錯(cuò);在t2、t4時(shí)刻,線圈中的感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)為Em,此時(shí)ab、cd的運(yùn)動(dòng)方向垂直于磁場(chǎng)方向,B正確;t1、t3、t5時(shí)刻,Φ最大,=0,此時(shí)線圈平面垂直于磁場(chǎng)方向,與中性面重合,C正確;t5時(shí)刻,線圈中的感覺(jué)電流為零,D錯(cuò)。答案BC5.(多項(xiàng)選擇)如圖甲所示,在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,一矩形金屬線圈兩次分別以不一樣的轉(zhuǎn)速軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)圖象如圖乙中曲線a、b所示,則(

)

,繞與磁感線垂直的A.兩次t=0時(shí)刻線圈平面均與中性面重合B.曲線a、b對(duì)應(yīng)的線圈轉(zhuǎn)速之比為2∶3C.曲線a表示的交變電動(dòng)勢(shì)頻次為25HzD.曲線b表示的交變電動(dòng)勢(shì)最大值為10V分析t=0時(shí)刻,兩次產(chǎn)生的交變電流的電動(dòng)勢(shì)剎時(shí)價(jià)均為零,所以線圈平面均與中性面重合,A正確;圖中a、b對(duì)應(yīng)的周期之比為2∶3,所以線圈轉(zhuǎn)速之比na∶nb==3∶2,B錯(cuò)誤;a線表示的交變電動(dòng)勢(shì)的頻次為fa=Hz=25Hz,C正確;a線對(duì)應(yīng)線圈相應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)的最大值Eam=NBS·,由圖象知Eam=15V,b線對(duì)應(yīng)線圈相應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)的最大值Ebm=NBS·,所以,Ebm=10V,D正確。答案ACD6.溝通發(fā)電機(jī)在工作時(shí)電動(dòng)勢(shì)為e=Emsinωt,若將發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速提高一倍,同時(shí)將線圈所圍面積減小一半,其余條件不變,則其電動(dòng)勢(shì)變成( )A.e'=EmsinB.e'=2EmsinC.e'=Emsin2ωtD.e'=sin2ωte=Emsinωt,而Em=NBSω,當(dāng)ω加倍而S減半時(shí),Em不變,故C分析交變電壓的剎時(shí)價(jià)表達(dá)式正確。答案C7.(多項(xiàng)選擇)矩形線圈的匝數(shù)為50匝,在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),穿過(guò)線圈的磁通量隨時(shí)間的變化規(guī)律如下圖,以下結(jié)論正確的選項(xiàng)是()A.在t=0.1s和t=0.3s時(shí),電動(dòng)勢(shì)最大B.在t=0.2s和t=0.4s時(shí),電動(dòng)勢(shì)改變方向C.電動(dòng)勢(shì)的最大值是157VD.在t=0.4s時(shí),磁通量變化率達(dá)最大,其值為3.14Wb/s