20xx教科版高中物理選修一第2章第1節(jié)交變電流課時作業(yè)(完整版)
【正文】 nBSω . 方法總結(jié) 平均感應(yīng)電動勢不等于始、末兩瞬時電動勢值的平均值，必須用法拉第電磁感應(yīng)定律計算即 E ＝ nΔ ΦΔ t. 7． D [t t3 時刻感應(yīng)電動勢為零，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 錯誤； t2 時刻感應(yīng)電動勢最大，線圈位于中性面的垂面位置，穿過線圈的磁通 量為零， B錯誤；由于線圈每過一次中性面時，穿過線圈的磁通量的絕對值最大， e變換方向，所以 D正確． ] 方法總結(jié) 當(dāng)感應(yīng)電動勢最大時，磁通量的變化率最大，磁通量卻最?。? 8． ABCD [由題意可知 Φ ＝ Φ msin ωt 時，其感應(yīng)電動勢應(yīng)為 e＝ Emcos ωt ，當(dāng) t＝ 0時， Φ ＝ 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)電動勢和感應(yīng)電流，此類時刻還有 s， s， s， ?? 所以答案為 A、 B、 C、 D.] 方法總結(jié) 由 E＝ nΔ ΦΔ t可知，交變電 流的電動勢隨線圈的磁通量的變化而變化，即由Φ 的變化可推知感應(yīng)電動勢的變化規(guī)律 (當(dāng) Φ ＝ Φ msin ωt 時 e＝ Emcos ωt ；當(dāng) Φ ＝ Φ mcos ωt 時， e＝ Emsin ωt )． 課后鞏固練 1． C 2． AB [根據(jù)交流電動勢的瞬時值表達式可判斷為正弦式交變電流，當(dāng) t＝ 0時， e＝ 0，所以此時磁通量的變化率為零，導(dǎo)線切割磁感線的有效速度為零，但此時穿過線圈的磁通量最大，線圈平面位于中性面，所以 A、 B正確， C錯誤；當(dāng) t＝ s時， e＝ 10 2sin 20π t V＝ 10 2sin 8π V ＝ 0，所以 D錯誤． ] 3． D [電樞轉(zhuǎn)速提高 1倍，由 ω ＝ 2π n知，角速度變?yōu)樵瓉淼?2倍；由電動勢的最大值表達式 Em＝ nBSω 知，最大值也變?yōu)樵瓉淼?2倍． ] 4． B [t t3時刻通過線圈的磁通量 Φ 的絕對值最大，磁通量變化率 Δ ΦΔ t＝ 0，此時感應(yīng)電動勢、感應(yīng)電流為零，線圈中感應(yīng)電流方向改變， A 錯誤， B 正確； t t4時刻線圈中磁通量為零，磁通量的變化率最大，即感應(yīng)電動勢最大， C、 D錯誤． ] 5． BC [圖示位置為垂直于中性面的位置，此時通過線圈的磁通量為零，但磁通量的變化率最大， 感應(yīng)電流也最大， I＝ nBSωR ＝ nBl2ωR ，由右手定則可判斷出線圈中感應(yīng)電流的方向為 adcba.] 6． C [線圈經(jīng)過時間 t時，轉(zhuǎn)過角度 θ ，這時 ab， cd 邊切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢Eab＝ BL1vsin θ ， Ecd＝ BL1vsin θ ， bc， ad邊不切割磁感線不產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，故線圈中的感應(yīng)電動勢為 E＝ Eab＋ Ecd＝ 2BL1vsin θ ＝ 2BL1若規(guī)定由 a→ b→ c→ d→ a方向的感應(yīng)電流為正，則能反映線圈中感應(yīng)電流 I隨時間 t變化的圖線是 ( ) 知識點二 交變電流的變化規(guī)律 3．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)至與磁場方向平行時的電動勢為 2 V，則從中性面開始計時，所產(chǎn)生的交流電動勢的表 達式為 e＝ ________ V，電動勢的峰值為 ________ V，從中性面起經(jīng) 148 s，交流電動勢的大小為 ________ V. 4．有一個 10匝正方形線框，邊長為 20 cm，線框總電阻為 1 Ω ，線框繞 OO′ 軸以 10π rad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動，如圖 3所示，垂直于線框平面向里的勻強磁場的磁感應(yīng)強度為 T．問： 圖 3 (1)該線框產(chǎn)生的交變電流電動勢最大值、電流最大值分別是多少？ (2)線框從圖示位置轉(zhuǎn)過 60176。 時 (如圖 )為計時起點，并規(guī)定當(dāng)電流自 a流向 b時電流方向為正．則下列四幅圖中正確的是 ( ) 圖 10 8．如圖 11 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．當(dāng)從線圈平面與磁場方向平行時開始計時，線圈中產(chǎn)生的交變電流按照圖乙所示的余弦規(guī)律變化，則在 t＝ π2ω
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