20xx人教版高中物理選修3-2第五章第1節(jié)交變電流(完整版)
【正文】 )2 NBl 2 ω (2) 4 N2 B 2 l 3 ωr ＋ R [ 點評 ] 對于 “ 發(fā)電機 ” 模型問題，要明確導(dǎo)體 ( 或線圈 ) 在磁場中受外力作用運動切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流在磁場中受安培力，阻礙導(dǎo)體切割磁感線，外力需克服安培力做功，是其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能，且能量轉(zhuǎn)化滿足能量守恒定律。 則圖丙所示四幅圖中正確的是 ( ) 丙 解析： 由楞次定律知， t ＝ 0 時，電流方向為負，線圈平面與中性面的夾角為π4，線圈再轉(zhuǎn)過π4到達中性面，所以線圈中感應(yīng)電流為 i ＝ I m s in??????ωt －π4， D 項正確。 解析： (1 ) 根據(jù)右手定則或楞次定律判斷可知，線圈中電流方向是d → c → b → a 。2πTa，由圖象知 Ea m＝ 15 V ， b 線對應(yīng)線圈相應(yīng)的電動勢的最大值 Eb m＝ NBS 已知發(fā)電機線圈內(nèi)阻為 5. 0 Ω ， 現(xiàn)外接一只電阻為 95 .0 Ω 的燈泡 ，如圖乙所示 ， 則 ( ) A ． 該發(fā)電機產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的瞬時表達式為 e ＝ 220 2 sin 100π t V B ． 電路中的電流方向每秒鐘改變 50 次 C ． 流經(jīng)燈泡的最大電流為 2. 2 A D ． 由圖甲知 ， 該發(fā)電機轉(zhuǎn)動是從垂直于中性面位置開始計時 解析： 由題圖甲可得，該發(fā)電機轉(zhuǎn)動是從垂直于中性面位置開始計時，感應(yīng)電動勢最大值為 220 2 V ，周期 T ＝ 2 10－ 2 s ，所以 e ＝ E m sin ωt ＝220 2 sin 1 00 π t V ， A 正確， D 錯誤；頻率為 f ＝1T＝ 50 H z ，每個周期內(nèi)電流方向改變 2 次，故每秒鐘內(nèi)電流方向改變 100 次， B 錯誤；電流的最大值 I m ＝E mR L ＋ R 內(nèi)＝220 2 V10 0 Ω＝ 2. 2 2 A ， C 錯誤。 匝數(shù)為 N 的矩形線圈 ab cd 的邊長 ab ＝ cd ＝ l 、 bc ＝ ad ＝ 2 l 。 3 ． [ 多選 ] 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轉(zhuǎn)軸 OO ′ 以恒定的角速度 ω 轉(zhuǎn)動 。 t ＝ s 時感應(yīng)電動勢最大，線框的磁通量變化率最大， A 錯誤； t ＝ s 時感應(yīng)電動勢為零，穿過線框的磁通量最大，線框平面與中性面重合， B 正確；感應(yīng)電動勢的最大值為 31 1 V ，則有效值為31 12 V ， C 錯誤；由題圖知該交變電動勢的周期為 2 s ，由頻率與周期的關(guān)系可知，頻率為 5 0 Hz ，D 錯誤。L ad2， 代入上式得 e ＝ BSω sin ωt ＝ E m sin ωt 對純電阻電路 ， 設(shè)閉合電路總電阻為 R ， 由歐姆定律得閉合回路的電流瞬時值 i ＝eR＝E mRsin ωt ＝ I m sin ωt 此時加在電路上的路端電壓的瞬時值 u ＝ iR ＝ I m R sin ωt ＝ U m sin ωt 2 ． n 匝線圈感應(yīng)電動勢的瞬時表達式為 e ＝ nBS ω sin ωt [ 典例 2 ] 如圖所示 ， 正方形線圈 ab cd 的邊長是 0. 5 m ， 共 300 匝 ，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為 B ＝1π T ， 當(dāng)線圈以 150 r/m in 的轉(zhuǎn)速勻速
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