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文檔簡介

1、1交變電流例1 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,線圈平面位于如圖甲所示的勻強磁場中.通過線圈的磁通量隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示,下列說法正確的是()A. ti、t3時刻通過線圈的磁通量變化率最大B. ti、t3時刻線圈中感應(yīng)電流方向改變C. t2、t4時刻線圈中磁通量最大D. t2、t4時刻線圈中感應(yīng)電動勢最小1 .如圖為演示交變電流產(chǎn)生的裝置圖,關(guān)于這個實驗,正確的說法是(A.線圈每轉(zhuǎn)動一周,指針左右擺動兩次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)電流方向為 a-bD.線圈平面與磁場方向平行時,磁通量變化率為零2 .(多選)圖中,線

2、圈中能產(chǎn)生交變電流的是 ()19例2如圖所示的矩形線圈,ab=40 cm, ad=20 cm,共50匝,在B= 0.6 T的勻強磁場中以300 r/min的速度繞中心軸 OO'勻速轉(zhuǎn)動,當t= 0時線圈平面與磁場垂直.(1)寫出感應(yīng)電動勢瞬時值的表達式.(2)求出當t= 0.025 s時感應(yīng)電動勢的瞬時值.3 . 一矩形線圈,面積為 S,匝數(shù)為N,在場強為B的勻強磁場中繞著軸 OO'做勻速轉(zhuǎn)動,角速度為5磁場方向與轉(zhuǎn)軸垂直,當線圈轉(zhuǎn)到中性面位置開始計時:(1)寫出線圈中感應(yīng)電動勢隨時間變化的表達式.(2)若線圈的電阻為r,與一個阻值為 R的電阻組成閉合電路時,寫出線圈中的電流瞬

3、時值的表達式.答案:例 1B1C2BCD 例 2(1)e=24Ttsin 10t V (2)122% V3(1)e=NBSj sin cot (2)i = NBS sin w tAR+ r54.一半徑為r= 10 cm的圓形線圈共100匝,在磁感應(yīng)強度 B = 2 T的勻強磁場中, 繞垂直于磁場方向 兀的中心軸線 OO'以n= 600 r/min的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動,當線圈轉(zhuǎn)至中性面位置(1)寫出線圈內(nèi)所產(chǎn)生的交變電動勢的瞬時值表達式;,八 一,一 一,1(2)求線圈從圖本位置開始在 60 s時的電動勢的瞬時值;,八一一,1一,一(3)求線圈從圖本位置開始在 60 s時間內(nèi)的電動勢的平均值.

4、(圖中位置)時開始計時.例3 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.線圈中的感應(yīng)電動勢 e隨時間t的變化如圖所示.下面說法中正確的是 ()A. t1時刻通過線圈的磁通量為零B. t2時刻通過線圈的磁通量的絕對值最大C . t3時刻通過線圈的磁通量變化率的絕對值最大D.每當e變換方向時,通過線圈的磁通量絕對值都最大5.如圖所示是某種正弦式交變電壓的波形圖,由圖可確定該交變電流的A .周期是0.02 sB.電壓的峰值是10 VC.角速度為 314 rad/s D,表達式為 u=10sin 25 t(V)6. 一只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

5、時間變化的圖象如圖甲所示.則下列說法正確的是()A. t=0時刻,線圈平面與中性面垂直B . t=0.01 s時刻,的變化率最大C. t=0.02 s時刻,交流電動勢達到最大D.該線圈相應(yīng)產(chǎn)生的交流電動勢的圖象如圖乙所示1 .(多選)下列各圖中,表示交變電流的是 ()2 .旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機的感應(yīng)電動勢 e= Emsin cot, 如將電樞的線圈匝數(shù)增加一倍, 電樞的轉(zhuǎn)速也增加一倍, 其 他條件不變,感應(yīng)電動勢的表達式將變?yōu)?()A . e= 2Emsin 2 « tB. e=2Emsin 4cotC. e= 4Emsin 2 « tD . e= 4Emsin 4 w t

6、答案:4(1)e= 100sin 20 hV(2)86.6 V150一7tV 例 3D5B6B 1 CD2C3 .(多選)矩形線框置于豎直向下的磁場中,通過導(dǎo)線與靈敏電流表相連,線框 在磁場中繞垂直于磁場方向的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動,圖中線框處于豎直面內(nèi), 下述說法正確的是()A.因為線框中產(chǎn)生的是交變電流,所以電流表示數(shù)始終為零B.線框通過圖中位置瞬間,穿過線框的磁通量最大C.線框通過圖中位置瞬間,通過電流表的電流瞬時值最大D.若使線框轉(zhuǎn)動的角速度增大一倍,那么通過電流表電流的峰值也增大一倍4 . 一個100匝的矩形線圈,其面積為 200 cm2、電阻為10 Q,與外電阻R= 90 相 接后,它在勻強

7、磁場中轉(zhuǎn)動所產(chǎn)生的感應(yīng)電流隨時間變化的圖象如圖所示,求線圈所在處勻強磁場的磁感應(yīng)強度的大小.5 .閉合線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)速為240 r/min ,若線圈平面轉(zhuǎn)至與磁場平行時的電動勢為2 V,求從中性面開始計時:(1)電動勢的峰值;(2)產(chǎn)生的交變電動勢的表達式;1(3)從中性面起經(jīng)48 s,交流電動勢的大小.B中以角速度 3勻速轉(zhuǎn)動,能產(chǎn)1 .如圖所示,面積均為 S的線圈均繞其對稱軸或中心軸在勻強磁場生正弦交變電動勢e= BSwsint的圖是()線圈中的感應(yīng)電動勢e隨時2 . 一矩形線圈繞垂直于勻強磁場并位于線圈平面內(nèi)的固定軸勻速轉(zhuǎn)動, 間t變化的規(guī)律如圖所示,則下列說法正確的是()

8、A .圖象是從線圈平面位于中性面開始計時的B. t2時刻穿過線圈的磁通量為零C. t2時刻穿過線圈的磁通量的變化率為零D.感應(yīng)電動勢e的方向變化時,穿過線圈的磁通量的方向也變化答案:3CD4 : 0.025 T5(1)2 V(2)e= 2sin 8 ttV (3)1 V1A2B3 .如圖所示,在水平勻強磁場中一矩形閉合線圈繞OO'軸勻速轉(zhuǎn)動,若要使線圈中的電流峰值減半,不可行的方法是 ()A.只將線圈的轉(zhuǎn)速減半B.只將線圈的匝數(shù)減半C.只將勻強磁場的磁感應(yīng)強度減半D.只將線圈的邊長減半4 . 一只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 時間變化的圖象如圖所示

9、.則下列說法中正確的是()A. t=0時刻,線圈平面與中性面垂直B. t=0.01 s時刻,的變化率為 0C. t=0.02 s時亥L感應(yīng)電動勢達到最大3D .從t= 0.01 s時刻至t= 0.04 s時刻線圈轉(zhuǎn)過的角度是2兀5. 一根長直的通電導(dǎo)線中的電流按正弦規(guī)律變化,如圖(a)、(b)所示,規(guī)定電流從左向右為正,在直導(dǎo)線下方有一不閉合的金屬線框,則相對于b點來說,a點電勢最高的時刻A. ti時刻 B.t2時亥ij C.t3時刻 D. t4時刻6.如圖所示,一矩形線圈繞與勻強磁場垂直的中心軸方向轉(zhuǎn)動,引出線的兩端分別與相互絕緣的兩個半圓形銅環(huán)M和N相連.通過固定的電刷 P和Q與電阻R相連

10、.在線圈轉(zhuǎn)動過程中,A .大小和方向都隨時間做周期性變化B.大小和方向都不隨時間做周期性變化C.大小不斷變化,方向總是 P-R-QOO'沿順時針M和N又通過電阻R的電流()D.大小不斷變化,方向總是 Q-R- P7.多項如圖甲所示,一個矩形線圈 abcd在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動.線圈內(nèi)磁通 量隨時間t的變化如圖乙所示,則下列說法中正確的是 ()A. t1時刻線圈中的感應(yīng)電動勢最大B . t2時刻ab的運動方向與磁場方向垂直C. t3時刻線圈平面與中性面重合D. t4、t5時刻線圈中感應(yīng)電流的方向相同8.多項如圖所示,甲、乙兩個并排放置的共軸線圈,甲中通有如圖丙所示的電流

11、,則()A.在t1至ij t2時間內(nèi),甲、乙相吸B.在t2至Ij 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答案:3B4D5D6C7BC8ABC9.多項如圖甲所示,一矩形閉合線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的軸 OO'以恒定的角速度 3轉(zhuǎn)動.從線圈平面與磁場方 向平行時開始計時,線圈中產(chǎn)生的交變電流按照如圖乙所示的余弦規(guī)律變化,則在t=f時刻(2 3A.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.線圈中的電流為零10.多項一單匝閉合線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)動過程中線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的瞬時值

12、為e= 0.5sin(20t) V,由該表達式可推知以下哪些物理量(A.勻強磁場的磁感應(yīng)強度B.線框的面積C.穿過線框的磁通量的最大值D.線框轉(zhuǎn)動的角速度11.如圖所示為演示用的手搖發(fā)電機模型,勻強磁場磁感應(yīng)強度B=0.5匝數(shù)N = 50匝,每匝線圈面積為 0.48 m2,轉(zhuǎn)速為150 r/min ,在勻速轉(zhuǎn)動過程中,T,線圈從圖示位置線圈轉(zhuǎn)過90。開始計時:(1)寫出交變電流感應(yīng)電動勢瞬時值的表達式;(2)畫出e-t圖線.12.如圖所示,勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B=0.50 T,矩形線圈的匝數(shù) N = 100匝,Lbc=0.10 m以3 000 r/min的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動,若從線圈平面通過中性面

13、時開始計時,試求:(1)交變電動勢的瞬時值表達式;(2)若線圈總電阻為 2 0線圈外接電阻為 8 Q寫出交變電流的瞬時值表達式;(3)線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過和過程中,交變電動勢的平均值.邊長 Lab=0.20 m,答案:9CD10CD11(1) e=188sin 5 hV.12: (1)e= 314sin(314t) V (2)i = 31.4sin(314t)A(3)200 V5.2描述交變電流的物理量例1如圖所示為一交變電流的圖象,則該交變電流的有效值為多大?1.通過一阻值R=100 皿電阻的交變電流如圖所示,其周期為1 s.電阻兩端電壓的有效值為()A. 12 V B. 4V10 V C.

14、15 V D. 8鄧 V2. 一個小型電熱器若接在輸出電壓為10 V的直流電源上,消耗電功率為P;P若把它接在某個正弦交流電源上,其消耗的電功率為2.如果電熱器電阻不變,則此交流電源輸出電壓的峰值為 ()A. 5 V B. 5& V C. 10 V D. 10V2 V例2(多選)如圖是某種正弦式交變電壓的波形圖,由圖可確定該電壓的()A .周期是0.01 sB.最大值是311 VC.有效值是 220 V D,表達式為 U = 220sin 100 t(V)3.在勻強磁場中,矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動,如圖甲所示,產(chǎn)生的交變電動勢的圖象如圖乙所示,則 ()A . t = 0

15、.005 s時線框的磁通量變化率為零B. t=0.01 s時線框平面與中性面重合C.線框產(chǎn)生的交變電動勢有效值為311 VD.線框產(chǎn)生的交變電動勢頻率為100 Hz4.如圖所示,線圈 abcd的面積是0.05 m2,共100匝,線圈電阻為1 0,外接電阻R為9 Q勻強磁場1的磁感應(yīng)強度為 B = - T,當線圈以300 r/min的轉(zhuǎn)速勻速旋轉(zhuǎn)時,求:(1)若從線圈處于中性面開始計時,寫出線圈中感應(yīng)電動勢的瞬時值表達式;(2)線圈轉(zhuǎn)過s時電動勢的瞬時值;電路中,電壓表和電流表的示數(shù);1從中性面開始計時,經(jīng) 右s通過電阻R的電何量.31 -答案例 1 亍IoIB2c 例 2BC3B4(1) e=

16、50sin(10 t)叔 (2)43.3 V (3)31.86 V 3.54 A (4)口 C1.(多選)某小型發(fā)電機產(chǎn)生的交變電動勢為e= 50sin 100 t(V),對此電動勢,下列表述正確的是()B.頻率是100 Hz C.有效值是 25y2 V D.周期是0.02 s2.卜列提到的哪一個不是指交變電流的有效值()交流電路中交流電壓表的讀數(shù)B.電工工具上標明的耐壓數(shù)值C.保險絲的熔斷電流D.家用電器(如燈泡)上標明的額定電壓值3.(多選)交流電源輸出的電壓 U隨時間t變化的圖象如圖所示,則下列說法正確的是()交變電流的頻率為 50 HzB.交變電流的周期為2 sC.交變電壓的最大值為

17、220 VD.交變電壓的有效值為 220 V4.某交變電壓為 u = 6,2 , sin 100 V:,則()f.TVA.用此交變電流作打點計時器的電源時,打點周期為B.把額定電壓為6V的小燈泡接在此電源上,小燈泡正常發(fā)光C.把額定電壓為6 V的小燈泡接在此電源上,小燈泡將燒毀D.耐壓6V的電容器可以直接用在此電源上5.多數(shù)同學(xué)家里都有調(diào)光臺燈、調(diào)速電風(fēng)扇.過去是用變壓器來實現(xiàn)的,缺點是成本高、體積大、效率低,且不能任意調(diào)節(jié)燈的亮度或電風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速.現(xiàn)在的調(diào)光臺燈、電風(fēng)扇是用可控硅電子元件來實現(xiàn)的.如圖所示為經(jīng)過一個雙向可控硅元調(diào)節(jié)后加在電燈上的電壓,即在正弦交變電流的每一個二分之一周期中,面四

18、分之一周期被截去. 調(diào)節(jié)臺燈上的旋鈕可以控制截去的多少,從而改電燈上的電壓,則現(xiàn)在電燈上的電壓為多少?ll/*1 .在阻值為70 的電阻中通以正弦交變電流,測得在 10 min內(nèi)放出的熱量為2.1X104 J,則此交變電流的最大值為()A . 0.24 AB. 0.5 A C. 0.707 A D. 1 A2 . 一個矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動,周期為T.從中性面開始計時,當t=T時,甲時間(遠大于周期)內(nèi),兩電阻發(fā)熱之比線圈中感應(yīng)電動勢的瞬時值為3 V,則此交變電流電動勢的有效值為()A . 2V2 V B. 3V2 V C. 2吸 V D乖 V3.如圖所示,正弦波和方波交

19、變電流的最大值相等, 周期也相等,現(xiàn)使它們通過完全相同的電阻,則在相同的C.4A.J2B.2答案:1CD2B3AD4B5 -2m1D2D3B4.如甲圖所示是某種型號的電熱毯的電路圖,電熱 毯接在交變電源上,通過裝置P使加在電熱絲上的電壓的 波形如乙圖所示.此時接在電熱絲兩端的交流電壓表的讀 數(shù)為()A. 110 V B. 156 V C. 220 V D. 311 V5.如圖,實驗室一臺手搖交流發(fā)電機,內(nèi)阻r= 1.0 Q,外接R= 9.0 的電阻.閉合開關(guān) S,當發(fā)電機轉(zhuǎn)子以某一轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動時,產(chǎn)生的電動勢e= 10/2sin 10憂V),則()A.該交變電流的頻率為10 HzB.該電動勢的

20、有效值為10<2 VC.外接電阻R所消耗的電功率為10 WD.電路中理想交流電流表 的示數(shù)為1.0 A6. 一臺小型發(fā)電機產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的正弦規(guī)律圖象如圖甲所示.已知發(fā)電機線圈內(nèi)阻為5.0Q,外接一只電阻為95.0 曲燈泡,如圖乙所示,則 ()A.電壓表的示數(shù)為 220 V17V門,8 .電路中的電流方向每秒鐘改變50次C.燈泡實際消耗的功率為484 W.以二D.發(fā)電機線圈內(nèi)阻每秒鐘產(chǎn)生的焦耳熱為24.2 J甲 "乙9 .(多選)福島第一核電機組工作時電動勢瞬時值表達式為e= 1.1>/2 x 104sin 100擊(V),下列關(guān)于此核電機組的說法正確的是()A.

21、此電流的周期是100 sB.此核電的電動勢的有效值是1.1X104VC.此電流的頻率是 50 HzD.在t = 6 s時的電動勢為 5.5>/2X 103 V10 (多選)圖甲、乙分別為兩種電壓的波形,其中圖甲所示的電壓按正弦規(guī)律變化,圖乙所示的電壓是正弦函數(shù)的一部分.下列說法正確的是()A.圖甲、圖乙均表示交流電B.圖甲所示電壓的瞬時值表達式為 u=20sin 100 t(V)C.圖乙所示電壓的有效值為20 V D.圖乙所示電壓的有效值為10 V11 (多選)如圖所示為某正弦式交變電流的圖象,由此可得()A .電流的峰值為15y2 AB.周期為0.02 s,頻率為50 HzC.線圈轉(zhuǎn)動

22、的角速度為100兀rad/s D.電流的有效值為10g2 A答案:4B5D6D7BCD8ABD9BCD12 .(多選)A、B兩輸電線間的電壓是 u=200,2 sk00擊(V),輸電線電阻不計, 把電阻R= 50 的用電器接在 A、B兩輸電線上,對此,下列說法正確的是 ()A.電流表示數(shù)為 4 A B.電壓表示數(shù)為 200 VC.通過R的電流方向每秒鐘改變50次 D.用電器消耗的電功率為1.6 kW13 .如圖所示,勻強磁場的磁感應(yīng)強度B=0.1 T,矩形線圈的匝數(shù) N=100,邊長ab=0.2 m,bc= 0.5 m,Q,并且通過滑環(huán)與外電阻R=90 Q以角速度 3= 10唯 rad/s繞O

23、O'軸勻速轉(zhuǎn)動.線圈總電阻r=10相連.如果從線圈平面在中性面的位置開始計時,試求:(1)在線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值并寫出瞬時值的表達式;(2)交流電壓表和交流電流表 (可當作理想電表)的讀數(shù).12.如圖所示,勻強磁場的磁感應(yīng)強度 B= 0.5 T,邊長L=10 cm的正方形線圈abcd共100匝,線圈電 阻r=1 ,線圈平面與磁感線平行, 線圈繞垂直于磁感線的對稱軸 OO'勻速轉(zhuǎn)動,角速度3 = 2兀rad/s 外電路電阻 R= 4 Q,不計一切摩擦,求:(1)轉(zhuǎn)動過程中感應(yīng)電動勢的最大值;(2)線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過 90。時的瞬時感應(yīng)電動勢;(3)線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過 9

24、0。的過程中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢;(4)交流電壓表的示數(shù);(5)線圈轉(zhuǎn)動一周外力所做的功;(6)線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過 90。的過程中,通過外電路的電荷量.例1(多選)如圖所示電路中,L為電感線圈,R為燈泡的電阻,電流表內(nèi)阻為零, 電壓表內(nèi)阻無限大,交流電源的電壓u = 220必sin 100 tr V .若保持電壓的有效值不變,只將電源頻率改為 100 Hz,下列說法正確的是()A.電流表示數(shù)增大B.電壓表示數(shù)增大C.燈泡變暗D.燈泡變亮1.(多選)如圖所示,是由交流電源供電的線路,如果交變電流的頻率增大,則A.線圈L的自感系數(shù)增大 B.線圈L的感抗增大C.電路中的電流增大D.燈泡變暗答案:10AB11(1) Em= 100V2 V, e= 1002sin 100亞t V.(2) 1 A., 90 V.12(1)2兀,行 J (6)0.1 C 例 1 BC1BD2.有一電阻極小的導(dǎo)線繞制成線圈接在交變電流上,如果電源電壓峰值保持不變,下面情況中,通過線圈的電流最小的是()A.所加電源頻率為 50 Hz B.所加電

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