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 本頁面
【文章內容簡介】 特點 兩個位置 比較內容 中性面 中性面的垂直面 圖示 時刻 k T /2 ( k ＝ 0 , 1 , 2 ， ? ) k T /4 ( k ＝ 1 , 3 , 5 ， ? ) 位置 線圈平面與磁場垂直 線圈平面與磁場平行 磁通量 最大 零 磁通量變化率 零 最大 感應電動勢 零 最大 電流方向 改變 不變 [ 典例 3 ] 一矩形線圈在勻強磁場中勻速轉動時 ， 產生的交變電動勢的圖象如圖所示 ， 則 ( ) A ． 交流電的頻率是 4π Hz B ． 當 t ＝ 0 時 ， 線圈平面與磁感線垂直 ， 磁通量 最大 C ． 當 t ＝ π s 時 ， e 有最大值 D ． t ＝32π s 時 ， e ＝－ 10 V 最小 ， 磁通量變化率最小 [ 思路探究 ] ( 1 ) 根據圖象分析周期 T ，各時刻的電動勢 e 隨時間的變化規(guī)律。 ( 2 ) 當線圈在中性面時 → 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， e ＝ 0 最小， A 、 C 錯誤； t ＝ 0 時， e 最小， Φ 最大， B 正確； t＝32π s 時， e ＝－ 10 V ， e 最大，Δ ΦΔ t最大， “ － ” 號表示方向， D 錯誤。 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軸 OO ′ 以恒定的角速度 ω 轉動 。 若從線圈平面與磁場方向平行時開始計時 ，線圈中產生的交變電流按照圖乙所示的余弦規(guī)律變化 ， 則在 t ＝π2 ω 時刻 ( ) A ． 線圈中的電流最大 B ． 穿過線圈的磁通量為零 C ． 線圈所受的安培力為零 D ． 線圈中的電流為零 解析： 當 t ＝π2 ω ＝T4 時，線圈位于中性面位置，所以穿過線圈的磁通量最大， B 錯誤；由于此時感應電動勢為零，所以線圈中電流為零，線圈所受的安培力為零， A 錯誤， C 、 D 正確。 答案： 選 C D 物理模型 發(fā)電機模型 1 ． 模型概述 發(fā)電機模型是高考題中經常出現的題型 ， 在外力作用下于磁場中做切割磁感線運動的導體均可看做發(fā)電機模型 。 2 ． 模型特點 發(fā)電機 工作原理 閉合線圈在磁場中受外力轉動，產生感應電動勢 能量轉化 機械能轉化為電能 解題要點 ( 1 ) 產生的感應電動勢方向由右手定則判定。 ( 2 ) 感應電動勢大小由法拉第電磁感應定律計算。 ( 3 ) 注意感應電流的最大值、瞬時值、有效值和平均值的計算。 ( 4 ) 能量轉化中滿足能量守恒定律 [ 典例 ] ( 江蘇高考改編 ) 某興趣小組設計了一種發(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區(qū)域的圓心角 α 均為49π ， 磁場均沿半徑方向 。 匝數為 N 的矩形線圈 ab cd 的邊長 ab ＝ cd ＝ l 、 bc ＝ ad ＝ 2 l 。 線圈以角速度 ω 繞中心軸勻速轉動 ， bc 和 ad 邊同時進入磁場 。 在磁場中 ，兩條邊所經過處的磁感應強度大小均為 B 、 方向始終與兩邊的
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