20xx粵教版高中物理選修3-222交變電流的描述(編輯修改稿)
2024-12-23 03:12 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 行磁感線時(shí) 開始計(jì)時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為 e ＝ Emc os ωt ，代入數(shù)值得 e ＝ 314c os 100π t 當(dāng) t＝T6時(shí)， e ＝ 314c osπ3 V ＝ 157 V . 答案 ( 1) 314sin 100π t V ( 2) 200 V ( 3) 157 V 【變式 1 】 如 圖 2 2 8 所示，一半徑為 r ＝ 10 c m 的圓形線圈共100 匝，在磁感應(yīng)強(qiáng)度 B ＝5π2 T 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞垂直于磁場(chǎng)方向的中心軸線 OO ′ 以 n ＝ 600 r /m in 的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)線圈轉(zhuǎn)至中性面位置 ( 圖中位置 ) 時(shí)開始計(jì)時(shí)． ( 1) 寫出線圈內(nèi)所產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式； ( 2) 求線圈從圖示位置開始在 1/60 s 時(shí)的電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值． 圖 228 解析 線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸線勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線圈內(nèi)產(chǎn)生正弦交變電動(dòng)勢(shì)，當(dāng)線圈平面在中性面時(shí)開始計(jì)時(shí)，其表達(dá)式為 e ＝ Emsin ωt . ( 1) e ＝ Emsin ωt ， Em＝ NBS ω ( 與線圈形狀無關(guān) ) ω ＝ 20 π r ad/ s 故 e ＝ 100 sin 20 π t V ( 2) 當(dāng) t＝160 s 時(shí) ， e ＝ 100s in ( 20 π 160)V ＝ 5 0 3 V ＝ 8 V . 答案 ( 1) e ＝ 100sin 20 π t ( 2) V 【典例 2 】 一矩形線圈，繞垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng) 并位于線圈平面內(nèi)的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，繞圈中的 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) e 隨時(shí)間 t 的變化如 圖 2 2 9 所示， 下列說法中正確的是 ( ) ． A ． t1時(shí)刻通過線圈的磁通量為零 B ． t2時(shí)刻通過線圈的磁通量的絕對(duì)值最大 C ． t3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)，通過線圈的磁通量的絕對(duì)值都為最大 正弦交變電流圖象 圖 229 思路 點(diǎn)撥 磁通量 Φ 、磁通量的變化 Δ Φ 及磁通量變化率Δ ΦΔ t屬于有關(guān)聯(lián)但內(nèi)涵不同的三個(gè)物理量，要注意明確其區(qū)別，由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)正比于Δ ΦΔ t，與 Φ 、 Δ Φ 無關(guān)． 解析 t t3時(shí)刻線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) e ＝ 0 ，故為線圈通過中性面的時(shí)刻，通過線圈的磁通量為最大，磁通量的變化率為零，故 A 、 C 兩項(xiàng)不對(duì)； t2時(shí)刻 e ＝ Em，線圈平面轉(zhuǎn)到與磁感線平行時(shí)刻，磁
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