20xx滬科版高中物理選修（3-2）第2章第3節(jié)《習(xí)題課：交變電流的產(chǎn)生及描述》word學(xué)案-預(yù)覽頁
【正文】 )2RT2＋ I2maxRT2＝ I2RT 解得： I＝ 32 Imax，故選 D. 答案 D 四、交變電流 “ 四值 ” 的應(yīng)用比較 交變電流的四值 ， 即最大值 、 有效值 、 瞬時值 、 平均值 ， 在不同情況下的使用 ： (1)在研究電容器的耐壓值時 ， 只能用最大值 ． (2)在研究交變電流做功 、 電功率及產(chǎn)生的熱量時 ， 只能用有效值 ， 交流電表顯示的也 是有效值 ． (3)在研究交變電流通過導(dǎo)體橫截面的電荷量時 ， 只能用平均值 ． (4)在研究某一時刻線 圈受到的安培力時 ， 只能用瞬時值 ． 特別提醒 (1)交變電流的平均值是針對某一過程的物理量，在不同的時間內(nèi)平均值一般不相同． (2)平均電動勢不等于初、末兩時刻瞬時值的平均值，必須用法拉第電磁感應(yīng)定律計算即 E ＝ nΔΦΔt. 例 4 一個電阻為 r、 邊長為 L的正方形線圈 abcd共 N匝 ， 線圈在磁感應(yīng)強度為 B的勻強磁場中繞垂直于磁感線的軸 OO′ 以如圖 4 所示的角速度 ω 勻速轉(zhuǎn)動 ， 外電路電阻為R. 圖 4 (1)寫出此刻線圈感應(yīng)電流的方向 ． (2)線圈轉(zhuǎn)動過程中感應(yīng)電動勢的最大值為多大 ？ (3)線圈平面與磁感線夾角為 60176。角時的瞬時感應(yīng)電動勢 e＝ Emaxcos 60176。Δt ＝ N ΔΦR＋ r＝ NBL2T4也相同，故 A正確． 題組二 交變電流圖像的應(yīng)用 3． 某臺家用柴油發(fā)電機正常工作時能夠產(chǎn)生與我國照明電網(wǎng)相同的交變電流 ． 現(xiàn)在該發(fā)電機出現(xiàn)了故障 ， 轉(zhuǎn)子勻速轉(zhuǎn)動時的轉(zhuǎn)速只能達(dá)到正常工作時的一半 ， 則它產(chǎn)生的交變電動勢隨時間變化的圖像是 ( ) 答案 B 解析 線圈轉(zhuǎn)速為正常時的 一半，據(jù) ω＝ 2πn＝ 2πT知，周期變?yōu)檎r的 2 倍，又據(jù) Emax＝ NBSω知，最大值變?yōu)檎r的一半，結(jié)合我國電網(wǎng)交流電實際情況，知正確選項為 B. 4． 一矩形金屬線圈共 10匝 ， 繞垂直磁場方向的轉(zhuǎn)軸在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動 ， 線圈中產(chǎn)生的交變電動勢 e隨時間 t變化的情況如圖 3 所示 ， 下列說法中正確的是 ( ) 圖 3 A． 此交流電的頻率為 Hz B． 此交變電動勢的有效值為 1 V C． t＝ s 時 ， 線圈平面與磁場方向平行 D． 在線圈轉(zhuǎn)動 過程中 ， 穿過線圈的最大磁通量為 1100π Wb 答案 D 解析 由題圖可知，此交流電的周期 T＝ s，頻率 f＝ 1T＝ 5 Hz， A錯． E＝ Emax2 ＝ 22 V，B 錯誤． t＝ s 時，感應(yīng)電動勢為 0，線圈平面與磁感線垂直， C 錯誤．因 Emax＝ nBSω， 其中 n＝ 10， ω＝ 2πT＝ 10π rad/s，故 Φ＝ BS＝ 1100π Wb， D 正確． 5． 如圖 4(a)所示 ， 一矩形線圈 abcd放置在勻強磁場中 ， 并繞過 ab、 cd中點的軸 OO′以角速度 ω逆時針勻速轉(zhuǎn)動 ． 若以線圈平面與磁場夾角 θ＝ 45176。Δt＝ BSR＋ r， 又燈泡電阻 R＝ U20P0＝6212 Ω＝ 3 Ω. 故 q＝ BSR＋ r＝5 2π 3＋ 3 C＝260π C，與線框轉(zhuǎn)動的快慢無關(guān)． (3)線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的有效值 E＝ Emax2 ＝ 10 V，燈泡兩端電壓 U＝ ER＋ rR＝ 5 V. 因 U＜ 6 V，故燈泡不能正常發(fā)光． 其實際功率 P＝ U2R＝523 W＝253 W.
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