20xx人教版高中物理選修3-2第五章第1節(jié)交變電流(編輯修改稿)
2024-12-23 08:15 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 特點(diǎn) 兩個(gè)位置 比較內(nèi)容 中性面 中性面的垂直面 圖示 時(shí)刻 k T /2 ( k ＝ 0 , 1 , 2 ， ? ) k T /4 ( k ＝ 1 , 3 , 5 ， ? ) 位置 線圈平面與磁場(chǎng)垂直 線圈平面與磁場(chǎng)平行 磁通量 最大 零 磁通量變化率 零 最大 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 零 最大 電流方向 改變 不變 [ 典例 3 ] 一矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí) ， 產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)的圖象如圖所示 ， 則 ( ) A ． 交流電的頻率是 4π Hz B ． 當(dāng) t ＝ 0 時(shí) ， 線圈平面與磁感線垂直 ， 磁通量 最大 C ． 當(dāng) t ＝ π s 時(shí) ， e 有最大值 D ． t ＝32π s 時(shí) ， e ＝－ 10 V 最小 ， 磁通量變化率最小 [ 思路探究 ] ( 1 ) 根據(jù)圖象分析周期 T ，各時(shí)刻的電動(dòng)勢(shì) e 隨時(shí)間的變化規(guī)律。 ( 2 ) 當(dāng)線圈在中性面時(shí) → Φ 最大 →Δ ΦΔ t＝ 0 → e ＝ 0 。 [ 答案 ] B [ 解析 ] 從圖象可知交流電的周期為 2π s ，頻率為12π Hz ， t ＝ π s時(shí)， e ＝ 0 最小， A 、 C 錯(cuò)誤； t ＝ 0 時(shí)， e 最小， Φ 最大， B 正確； t＝32π s 時(shí)， e ＝－ 10 V ， e 最大，Δ ΦΔ t最大， “ － ” 號(hào)表示方向， D 錯(cuò)誤。 3 ． [ 多選 ] 如圖甲所示 ， 一矩形閉合線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的轉(zhuǎn)軸 OO ′ 以恒定的角速度 ω 轉(zhuǎn)動(dòng) 。 若從線圈平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí) ，線圈中產(chǎn)生的交變電流按照?qǐng)D乙所示的余弦規(guī)律變化 ， 則在 t ＝π2 ω 時(shí)刻 ( ) A ． 線圈中的電流最大 B ． 穿過(guò)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 解析： 當(dāng) t ＝π2 ω ＝T4 時(shí)，線圈位于中性面位置，所以穿過(guò)線圈的磁通量最大， B 錯(cuò)誤；由于此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，所以線圈中電流為零，線圈所受的安培力為零， A 錯(cuò)誤， C 、 D 正確。 答案： 選 C D 物理模型 發(fā)電機(jī)模型 1 ． 模型概述 發(fā)電機(jī)模型是高考題中經(jīng)常出現(xiàn)的題型 ， 在外力作用下于磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體均可看做發(fā)電機(jī)模型 。 2 ． 模型特點(diǎn) 發(fā)電機(jī) 工作原理 閉合線圈在磁場(chǎng)中受外力轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 能量轉(zhuǎn)化 機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能 解題要點(diǎn) ( 1 ) 產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向由右手定則判定。 ( 2 ) 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小由法拉第電磁感應(yīng)定律計(jì)算。 ( 3 ) 注意感應(yīng)電流的最大值、瞬時(shí)值、有效值和平均值的計(jì)算。 ( 4 ) 能量轉(zhuǎn)化中滿足能量守恒定律 [ 典例 ] ( 江蘇高考改編 ) 某興趣小組設(shè)計(jì)了一種發(fā)電裝置 ， 如圖所示 。在磁極和圓柱狀鐵芯之間形成的兩磁場(chǎng)區(qū)域的圓心角 α 均為49π ， 磁場(chǎng)均沿半徑方向 。 匝數(shù)為 N 的矩形線圈 ab cd 的邊長(zhǎng) ab ＝ cd ＝ l 、 bc ＝ ad ＝ 2 l 。 線圈以角速度 ω 繞中心軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng) ， bc 和 ad 邊同時(shí)進(jìn)入磁場(chǎng) 。 在磁場(chǎng)中 ，兩條邊所經(jīng)過(guò)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為 B 、 方向始終與兩邊的
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