－人教版選修32 5.1 交變電流 作業(yè).doc

5.1 交變電流 作業(yè)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線圈每經(jīng)過中性面一次，感應(yīng)電流方向改變一次，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向不變b線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周，感應(yīng)電流方向就改變一次c線圈平面每經(jīng)過中性面一次，感應(yīng)電流和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向都要改變一次d線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周，感應(yīng)電流和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向都要改變一次答案c解析2下圖中不屬于交變電流的是()答案d解析a、b、c都是交流電。3.(多選)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)，穿過線圈的磁通量隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖所示，下列結(jié)論正確的是()a在t0.1 s和t0.3 s時(shí)，電動(dòng)勢(shì)最大b在t0.2 s和t0.4 s時(shí)，電動(dòng)勢(shì)改變方向c電動(dòng)勢(shì)的最大值是157 vd在t0.4 s時(shí)，磁通量變化率達(dá)最大，其值為3.14 wb/s答案cd解析由t圖象可知maxbs0.2 wb，t0.4 s，又因?yàn)閚50，所以emaxnbsnmax157 v，c正確；t0.1 s和0.3 s時(shí)，最大，e0，變向；t0.2 s和0.4 s時(shí)，0，eemax最大，故a、b錯(cuò)誤，根據(jù)線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的特點(diǎn)知當(dāng)t0.4 s時(shí)，最大， wb/s3.14 wb/s，d正確。4一個(gè)面積為s的單匝矩形線圈，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以一條邊為轉(zhuǎn)軸做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，磁場(chǎng)方向與轉(zhuǎn)軸垂直，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e與時(shí)間t的關(guān)系如圖所示，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的峰值和周期可由圖中讀出，則磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為_，在時(shí)刻t時(shí)，線圈平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度的夾角等于_。答案30解析從題圖中可以讀出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的峰值em和周期t，已知線圈的面積為s。轉(zhuǎn)動(dòng)軸與磁場(chǎng)方向垂直，線圈面與磁場(chǎng)方向平行，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)達(dá)到峰值為embs，式中角速度，所以磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為b。由題圖可知，開始計(jì)時(shí)的時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的表達(dá)式應(yīng)為eemsinemcost，當(dāng)t時(shí)，t30。5交流發(fā)電機(jī)在工作時(shí)電動(dòng)勢(shì)為eemsint，若將發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速提高一倍，同時(shí)將電樞所圍面積減小一半，其他條件不變，則電動(dòng)勢(shì)為()aeemsin be2emsinceemsin2t desin2t答案c解析發(fā)電機(jī)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值表達(dá)式為eemsint，而emnbs，當(dāng)角速度加倍而面積減半時(shí)，em不變，故正確答案為c。6如圖所示圖象中屬于交流電的有 ()解析：a、b、c選項(xiàng)中e的大小和方向均做周期性變化，故它們屬于交流電，正確選項(xiàng)為a、b、c。答案：abc7.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圖所示，由圖可知()a在a、c時(shí)刻線圈處于中性面位置b在b、d時(shí)刻穿過線圈的磁通量為零c從a時(shí)刻到d時(shí)刻線圈轉(zhuǎn)過的角度為d若從o時(shí)刻到d時(shí)刻經(jīng)過0.02 s，則在1 s內(nèi)交變電流的方向改變100次解析：a、c時(shí)刻感應(yīng)電流最大，線圈位置與中性面垂直，b、d時(shí)刻感應(yīng)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)過角度為。若從o時(shí)刻到d時(shí)刻經(jīng)過0.02 s，即線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周用時(shí)0.02 s，且在這個(gè)時(shí)間內(nèi)電流方向改變2次，則在1 s內(nèi)交變電流的方向改變2100次，故d正確。答案：d8如圖甲所示，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()a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線圈中的電流為零解析：線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為，則轉(zhuǎn)過一圈用時(shí)，當(dāng)t時(shí)說明轉(zhuǎn)過了圈，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。答案：cd9如圖甲所示，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45時(shí)(如圖乙)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t圖中正確的是()解析：矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的電流按正弦規(guī)律變化。t0時(shí)，由右手定則可判斷出線圈中電流的方向?yàn)閍dcba，與規(guī)定的電流的正方向相反，電流為負(fù)值。t時(shí)，線圈平面與磁場(chǎng)垂直，線圈中的電流為零。所以d正確。答案：d10隨著全世界可利用能的減少和環(huán)境污染的形勢(shì)日趨嚴(yán)峻，我國適時(shí)地提出了“節(jié)能減排”的重要規(guī)劃，為了為“節(jié)能減排”工作做出貢獻(xiàn)，不少發(fā)電站開發(fā)了風(fēng)力發(fā)電，如圖所示是風(fēng)力發(fā)電機(jī)的外觀圖，發(fā)電的原理是葉輪旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)磁場(chǎng)中的線圈旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生交變電流，當(dāng)葉輪轉(zhuǎn)速在20轉(zhuǎn)/秒左右時(shí)，通過齒輪箱將使線圈轉(zhuǎn)速穩(wěn)定到1500轉(zhuǎn)/秒，矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈的匝數(shù)為n100匝、所圍成矩形的面積s0.04 m2，在線圈所在空間內(nèi)存在磁場(chǎng)b2102 t。以線圈與磁感線垂直時(shí)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，求：(1)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式；(2)在轉(zhuǎn)過的時(shí)間內(nèi)，線圈中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。答案(1)e240sin3000t v(2)480 v解析(1)線圈運(yùn)動(dòng)的角速度為：2n3000