河北省邯鄲四中高一物理 5.1 交變電流課后練.doc

河北省邯鄲四中高一物理復(fù)習(xí)：課后練：5.1 交變電流1關(guān)于線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的交變電流，下列說法中正確的是()a線圈平面每經(jīng)過中性面一次，感應(yīng)電流方向就改變一次，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向不變b線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，感應(yīng)電流方向就改變一次c線圈每平面經(jīng)過中性面一次，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流的方向都要改變一次d線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流方向都要改變一次2線圈在磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的交流電的瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)為e10sin 20t v，則下列說法正確的是()at0時(shí)，線圈平面位于中性面bt0時(shí)，穿過線圈的磁通量最大ct0時(shí)，導(dǎo)線切割磁感線的有效速度最大dt0.4 s時(shí)，e達(dá)到峰值10 v3交流發(fā)電機(jī)在工作時(shí)的電動(dòng)勢(shì)為eemsin t，若將其電樞的轉(zhuǎn)速提高1倍，其他條件不變，則其電動(dòng)勢(shì)變?yōu)?)aemsin b2emsincemsin 2t d2emsin 2t4一閉合矩形線圈abcd繞垂直于磁感線的固定軸oo勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈平面位于如圖7甲所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中通過線圈的磁通量隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示，下列說法正確的是()圖7at1、t3時(shí)刻通過線圈的磁通量變化率最大bt1、t3時(shí)刻線圈中感應(yīng)電流方向改變ct2、t4時(shí)刻線圈中磁通量最大dt2、t4時(shí)刻線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最小5如圖8所示，一正方形線圈abcd在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線的對(duì)稱軸oo勻速轉(zhuǎn)動(dòng)沿著oo觀察，線圈沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為b，線圈匝數(shù)為n，邊長(zhǎng)為l，電阻為r，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為，則當(dāng)線圈轉(zhuǎn)至圖示位置時(shí)()圖8a線圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍bcdab線圈中的感應(yīng)電流為 c穿過線圈的磁通量為0d穿過線圈的磁通量的變化率為06如圖9所示，矩形線圈abcd，已知ab為l1，ad為l2，在磁感強(qiáng)度為b的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞oo軸以角速度(從圖中位置開始)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為() 圖9abl1l2sin t bbl1l2cos tcbl1l2sin t dbl1l2cos t7如圖10所示，一矩形線圈abcd放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，并繞過ab、cd中點(diǎn)的軸oo以角速度逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)若以線圈平面與磁場(chǎng)夾角0時(shí)(如圖)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，并規(guī)定當(dāng)電流自a流向b時(shí)電流方向?yàn)檎齽t下列四幅圖中正確的是()圖10 8如圖11甲所示，一矩形閉合線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的轉(zhuǎn)軸oo以恒定的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)當(dāng)從線圈平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí)開始計(jì)時(shí)，線圈中產(chǎn)生的交變電流按照?qǐng)D乙所示的余弦規(guī)律變化，則在t時(shí)刻()圖11a線圈中的電流最大b穿過線圈的磁通量為零c線圈所受的安培力為零d線圈中的電流為零 9如圖12所示，矩形線圈abcd在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中可以分別繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸p1和p2以相同的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到與磁場(chǎng)方向平行時(shí)()圖12a線圈繞p1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電流等于繞p2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電流b線圈繞p1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電動(dòng)勢(shì)小于繞p2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電動(dòng)勢(shì)c線圈繞p1和p2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)電流的方向相同,都是abcd d線圈繞p1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)cd邊受到的安培力大于繞p2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)cd邊受到的安培力題號(hào)123456789答案 10一矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以角速度4 rad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)的圖象如圖13所示則交變電流的頻率為_hz，當(dāng)t0時(shí)，線圈平面與磁感線_，當(dāng)t0.5 s時(shí)，e為_v.圖13 11如圖14所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)“n”形導(dǎo)線框可繞ab軸轉(zhuǎn)動(dòng)，已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度b t，線框的cd邊長(zhǎng)為l120 cm，ce、df邊長(zhǎng)均為l210 cm，轉(zhuǎn)速為50 r/s.若從圖示位置開始計(jì)時(shí)：圖14(1)寫出線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式；(2)在et坐標(biāo)系中作出線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化關(guān)系的圖象12如圖15所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)b0.1 t，所用矩形線圈的匝數(shù)n100，邊長(zhǎng)ab0.2 m，bc0.5 m，以角速度100 rad/s繞oo軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)從線圈平面通過中性面時(shí)開始計(jì)時(shí)，試求：圖15(1)線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小(2)由t0至t過程中的平均電動(dòng)勢(shì)值 參考答案課后鞏固練1c2ab根據(jù)交流電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式可判斷為正弦式交變電流，當(dāng)t0時(shí)，e0，所以此時(shí)磁通量的變化率為零，導(dǎo)線切割磁感線的有效速度為零，但此時(shí)穿過線圈的磁通量最大，線圈平面位于中性面，所以a、b正確，c錯(cuò)誤；當(dāng)t0.4 s時(shí)，e10sin 20t v10sin 8 v0，所以d錯(cuò)誤3d電樞轉(zhuǎn)速提高1倍，由2n知，角速度變?yōu)樵瓉淼?倍；由電動(dòng)勢(shì)最大值表達(dá)式emnbs知，最大值也變?yōu)樵瓉淼?倍4bt1、t3時(shí)刻通過線圈的磁通量的絕對(duì)值最大，磁通量變化率0，此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、感應(yīng)電流為零，線圈中感應(yīng)電流方向改變，a錯(cuò)誤，b正確；t2、t4時(shí)刻線圈中磁通量為零，磁通量的變化率最大，即感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，c、d錯(cuò)誤5bc圖示位置為垂直于中性面的位置，此時(shí)通過線圈的磁通量為零，但磁通量的變化率最大，感應(yīng)電流也最大，i，由右手定則可判斷出線圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍dcba.6c線圈經(jīng)過時(shí)間t時(shí)，轉(zhuǎn)過角度，這時(shí)ab，cd邊切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)eabbl1vsin ，ecdbl1vsin ，bc，ad邊不切割磁感線不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，故線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為eeabecd2bl1vsin 2bl1l2sin tbl1l2sin t，故正確選項(xiàng)應(yīng)為c.7d矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，從線圈平面與磁場(chǎng)方向平行開始計(jì)時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電流按余弦規(guī)律變化，由于t=0時(shí)，線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)方向如題圖，由右手定則判斷可得，此時(shí)ad中電流方向?yàn)橛蒩到d，線圈中電流方向?yàn)閍dcba，與規(guī)定的電流正方向相反，電流為負(fù)值又因?yàn)榇藭r(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，故只有d正確8cdt，此時(shí)線圈位于中性面位置，所以穿過線圈的磁通量最大，b錯(cuò)誤；由于此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，所以線圈中電流為零，線圈所受的安培力為零，a錯(cuò)誤，c、d正確9a無論是繞p1轉(zhuǎn)動(dòng)還是繞p2轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈轉(zhuǎn)到圖示位置時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)都為最大值em=nbs，由歐姆定律可知此時(shí)i相等，a對(duì)，b錯(cuò)；由右手定則可知線圈中電流方向?yàn)閍dcba，故c錯(cuò)；cd邊所受的安培力fblcdi，故f一樣大，d錯(cuò)102垂直0解析t s，則交流電的頻率f2 hz.由圖象知t0時(shí)，e0，線圈位于中性面位置，線圈平面和磁感線垂直；當(dāng)t0.5 s時(shí)，t2ft2，e0.11(1)e10cos 100t v(2)見解析解析(1)線框轉(zhuǎn)動(dòng)，開始計(jì)時(shí)的位置為線圈平面與磁感線平行的位置，產(chǎn)生的交變電流按余弦規(guī)律變化，在t時(shí)刻線框轉(zhuǎn)過的角度為t，此時(shí)刻ebl1l2cos t，即ebscos t，其中b t，s0.10.2 m20.02 m2，2n250 rad/s100 rad/s，故e0.02100cos 100t v，即e10cos 100t v.(2)t0.02 s，線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化關(guān)系的圖象如下圖所示12(1)e314sin 100t v(2)200 v解析(1)解法一線圈經(jīng)過時(shí)間t轉(zhuǎn)過角度t，這時(shí)bc和da邊不切割磁感線，ab和cd邊切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)eabecdnbvsin t，其中v，所以eeabecd2eab2nbsin tnbssin t，則emnbs1000.10.110