人教版選修32 5.1 交變電流 作業(yè).docVIP

5.1 交變電流 作業(yè)1大小和方向都隨時(shí)間做周期性變化的電流叫做_，方向不隨時(shí)間變化的電流稱為_，大小和方向都不隨時(shí)間變化的電流稱為_2線圈在_磁場中繞_的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生交變電流，此交變電流按正弦規(guī)律變化叫做_電流，其電動(dòng)勢的瞬時(shí)值表達(dá)式為e_，其中em_.3閉合線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速為240 r/min，若線圈平面轉(zhuǎn)至與磁場方向平行時(shí)的電動(dòng)勢為2 v，則從中性面開始計(jì)時(shí)，所產(chǎn)生的交流電動(dòng)勢的表達(dá)式為e_ v，電動(dòng)勢的峰值為_ v，從中性面起經(jīng) s，交流電動(dòng)勢的大小為_ v.4下列各圖中，哪些情況線圈中能產(chǎn)生交流電()5下圖所示的4種電流隨時(shí)間變化的圖中，屬于交變電流的有()6矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，下列說法中正確的是()a在中性面時(shí)，通過線圈的磁通量最大b在中性面時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢最大c穿過線圈的磁通量為零時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢也為零d穿過線圈的磁通量為零時(shí)，磁通量的變化率也為零7如圖所示為演示交變電流產(chǎn)生的裝置圖，關(guān)于這個(gè)實(shí)驗(yàn)，正確的說法是()a線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周，指針左右擺動(dòng)兩次b圖示位置為中性面，線圈中無感應(yīng)電流c圖示位置ab邊的感應(yīng)電流方向?yàn)閍bd線圈平面與磁場方向平行時(shí)，磁通量變化率為零8處在勻強(qiáng)磁場中的矩形線圈abcd，以恒定的角速度繞ab邊轉(zhuǎn)動(dòng)，磁場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(如圖2所示)，線圈的cd邊離開紙面向外運(yùn)動(dòng)。若規(guī)定由abcda方向的感應(yīng)電流為正，則能反映線圈中感應(yīng)電流i隨時(shí)間t變化的圖線是 ()9矩形線圈，繞垂直于勻強(qiáng)磁場并位于線圈平面內(nèi)的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢e隨時(shí)間t的變化如圖所示下面說法中正確的是()at1時(shí)刻通過線圈的磁通量為零bt2時(shí)刻通過線圈的磁通量的絕對(duì)值最大ct3時(shí)刻通過線圈的磁通量變化率的絕對(duì)值最大d每當(dāng)e變換方向時(shí)，通過線圈的磁通量絕對(duì)值都為最大10一矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，穿過線圈的磁通量隨時(shí)間的變化圖象如圖所示，則下列說法中，正確的是()at0時(shí)刻，線圈平面與中性面垂直bt0.01 s時(shí)刻，穿過線圈平面的磁通量的變化率最大ct0.02 s時(shí)刻，線圈中有最大感應(yīng)電動(dòng)勢dt0.03 s時(shí)刻，線圈中有最大感應(yīng)電流11有一個(gè)10匝正方形線框，邊長為20 cm，線框總電阻為1 ，線框繞oo軸以10 rad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖所示，垂直于線框平面向里的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5 t問： (1)該線框產(chǎn)生的交變電流電動(dòng)勢最大值、電流最大值分別是多少？(2)線框從圖示位置轉(zhuǎn)過60時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)值是多大？(3)寫出感應(yīng)電動(dòng)勢隨時(shí)間變化的表達(dá)式12矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁感線的對(duì)稱軸轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈共100匝，轉(zhuǎn)速為 r/min，在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中穿過線圈的磁通量的最大值為0.03 wb，則線圈平面轉(zhuǎn)到與磁感線平行時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢為多少？當(dāng)線圈平面與中性面夾角為時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢為多少？13如圖所示，匝數(shù)為n，面積為s的矩形線圈在勻強(qiáng)磁場b中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為，求線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過180時(shí)間內(nèi)的平均感應(yīng)電動(dòng)勢答案：1交變電流直流恒定電流2勻強(qiáng)垂直于磁感線正弦式交變emsin tnbs32sin8 t21解析當(dāng)線圈平面與磁場平行時(shí)(s/b)，感應(yīng)電動(dòng)勢最大，即em2 v，2n28 rad/s，則從中性面開始計(jì)時(shí)，瞬時(shí)值表達(dá)式：eemsin t2sin 8t v，當(dāng)t s時(shí)，e2sin(8) v1 v.4bcda中線圈中的磁通量始終是零，故無感應(yīng)電流產(chǎn)生；b、c、d中都是線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，故能產(chǎn)生交流電，則b、c、d正確5cd恒定電流是強(qiáng)弱和方向都不隨時(shí)間改變，交變電流是強(qiáng)弱和方向都隨時(shí)間改變，正弦式交變電流是按正弦規(guī)律變化的交變電流，圖象中數(shù)值的正、負(fù)表示電流方向a選項(xiàng)中電流數(shù)值總為正，表示電流方向不變，是恒定電流b選項(xiàng)中圖象雖為正弦，但由于電流總是正值，表示電流方向不變，電流大小隨時(shí)間變化，也是恒定電流c、d選項(xiàng)中電流強(qiáng)度和方向都隨時(shí)間做周期性變化，是交變電流因此，是交變電流的只有c和d，是正弦式交變電流的只有d.6a中性面和磁場垂直，磁通量最大，磁通量的變化率為零7c線圈在磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在電路中產(chǎn)生呈周期性變化的交變電流，線圈經(jīng)過中性面時(shí)電流改變方向，線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周，有兩次通過中性面，電流方向改變兩次，指針左右擺動(dòng)一次，故a錯(cuò)；線圈處于圖示位置時(shí)，ab邊向右運(yùn)動(dòng)，由右手定則，ab邊的感應(yīng)電流方向?yàn)閍b，故c對(duì)；線圈平面與磁場方向平行時(shí)，ab、cd邊垂直切割磁感線，線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢最大，也可以這樣認(rèn)為，線圈平面與磁場方向平行時(shí)，磁通量為零，但磁通量的變化率最大，b、d錯(cuò)誤。8c線圈在磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可以產(chǎn)生按正弦規(guī)律變化的交流電對(duì)于圖示起始時(shí)刻，線圈的cd邊離開紙面向紙外運(yùn)動(dòng)，速度方向和磁場方向垂直，產(chǎn)生的電動(dòng)勢的瞬時(shí)值最大；用右手定則判斷出電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向，與規(guī)定的正方向相同所以c對(duì)9dt1、t3時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢為零，線圈位于中性面位置，所以穿過線圈的磁通量最大，磁通量的變化率為零，a、c錯(cuò)誤；t2時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢最大，線圈位于中性面的垂面位置，穿過線圈的磁通量為零，b錯(cuò)誤；由于線圈每過一次中性面時(shí)，穿過線圈的磁通量的絕對(duì)值最大，e變換方向，所以d正確10abcd由題意可知msin t時(shí)，其感應(yīng)電動(dòng)勢應(yīng)為eemcos t，當(dāng)t0時(shí)，0，線圈平面與中性面垂直，穿過線圈平面的磁通量的變化率最大，線圈中有最大的感應(yīng)電動(dòng)勢和感應(yīng)電流，此類時(shí)刻還有0.01 s，0.02 s，0.03 s，所以答案為a、b、c、d.11解析(1)交變電流電動(dòng)勢最大值為emnbs100.50.2210 v6.28 v，電流的最大值為imem/r a6.28 a.(2)線框轉(zhuǎn)過60時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢eemsin 605.44 v.(3)由于線框轉(zhuǎn)動(dòng)是從中性面開始計(jì)時(shí)的，所以瞬時(shí)值表達(dá)式為eemsin t6.28sin 10t v.12解析由題意知：m0.03 wb2n2 rad/s rad/s.線圈轉(zhuǎn)至與磁感線平行時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢最大，故emnbsnm1000.03 v1 v瞬時(shí)值表達(dá)式eemsin tsin v當(dāng)t時(shí)，esin v v.13.解析由楞次定律可判斷線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過180時(shí)間內(nèi)，線