20xx教科版高中物理選修一第2章第1節(jié)交變電流課時(shí)作業(yè)(編輯修改稿)
2025-01-03 18:23 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 如圖 13所示．則交變電流的頻率為 ______Hz，當(dāng) t＝ 0時(shí)，線圈平面與磁感線 ________，當(dāng) t＝ s時(shí)， e為 ______V. 圖 13 11．如圖 14所示，在勻強(qiáng)磁場中有一個(gè) “n” 形導(dǎo)線框可繞 AB 軸轉(zhuǎn)動(dòng)，已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B＝ 5 2π T，線框的 CD 邊長為 l1＝ 20 cm， CE、 DF 邊長均為 l2＝ 10 cm，轉(zhuǎn)速為 50 r/： 圖 14 (1)寫出線框中感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)值表達(dá)式； (2)在 e－ t坐標(biāo)系中作出線框中感應(yīng)電動(dòng)勢隨時(shí)間變化關(guān)系的圖象． 12．如圖 15所示，勻強(qiáng)磁場 B＝ T，所用矩形線圈的匝數(shù) N＝ 100，邊長 ab＝ m，bc＝ m，以角速度 ω ＝ 100π rad/s 繞 OO′ 軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)．從線圈平面通過中性面時(shí)開始計(jì)時(shí)，試求： 圖 15 (1)線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢的大?。? (2)由 t＝ 0至 t＝ T4過程中的平均電動(dòng)勢值． 第二章 交變電流 第 1 節(jié) 交變電流 答案 課前預(yù)習(xí)練 1．恒定電流 交變電流 2．正弦交變 Emsin ωt nBSω 勻強(qiáng) 垂直于磁場方向 3． CD [直流電是方向不隨時(shí)間改變，交變電流 是方向隨時(shí)間改變，正弦式交變電流是按正弦規(guī)律變化的交變電流，圖象中正、負(fù)表示電流方向． A選項(xiàng)中電流數(shù)值總為正，表示電流方向不變，是直流電． B選項(xiàng)中圖象雖為正弦，但由于電流總是正值，表示電流方向不變，電流大小隨時(shí)間變化，也是直流電． C、 D 選項(xiàng)中電流強(qiáng)度和方向都隨時(shí)間做周期性變化，是交變電流．因此，是交變電流的只有 C和 D，是正弦式交變電流的只有 D.] 4． BCD [A中線圈中的磁通量始終是零，故無感應(yīng)電流產(chǎn)生； B、 C、 D中都是線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，故能產(chǎn)生交流電，則 B、 C、 D正確． ] 5． A [中性面和磁場垂直，磁通量最大，磁通量的變化率為零． ] 課堂探究練 1． C [線圈在磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在電路中產(chǎn)生呈周期性變化的交變電流，線圈經(jīng)過中性面時(shí)電流改變方向，線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周，有兩次通過中性面，電流方向改變兩次，指針左右擺動(dòng)一次，故 A 錯(cuò)；線圈處于圖示位置時(shí) ， ab 邊向右運(yùn)動(dòng)，由右手定則， ab 邊的感應(yīng)電流方向?yàn)?a→ b，故 C 對(duì)；線圈平面與磁場方向平行時(shí)， ab、 cd 邊垂直切割磁感線，線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢最大，也可以這樣認(rèn)為，線圈平面與磁場方向平行時(shí)，磁通量為零，但磁通量的變化率最大， B、 D錯(cuò)誤 。 ] 點(diǎn)評(píng) ① 線圈平面垂直于磁感線時(shí)，線圈中的感應(yīng)電流為零，這一位置叫中性面．線圈平面經(jīng)過中性面時(shí)，電流方向就發(fā)生改變．線圈繞軸轉(zhuǎn)一周經(jīng)過中性面兩次，因此感應(yīng)電流方向改變兩次． ② 線圈經(jīng)過中性面時(shí)，穿過線圈的磁通量最大，但磁通量的變化率為零 (即各邊都不切割 )，所以感應(yīng)電動(dòng)勢為零． 2． C [線圈在磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可以產(chǎn)生按正弦規(guī)律變化的交流電．對(duì)于圖示起始時(shí)刻，線圈的 cd邊離開紙面向紙外運(yùn)動(dòng)，速度方向和磁場方向垂直，產(chǎn)生的電動(dòng)勢的瞬時(shí)值最大；用右手定則判斷出電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向，與規(guī)定的正方向相同． 所以 C對(duì)． ] 點(diǎn)評(píng) 線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可以產(chǎn)生按正弦規(guī)律變化的交流電．其中 “ 線圈 ” 無特殊要求，即矩形線圈、圓形線圈等其他形狀都可， “ 繞某一軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng) ” ，只要求此軸垂直于磁場方向，沒有其他限制條件． 3． 2sin 8π t 2 1 解析 當(dāng)線圈平面與磁場平行時(shí) (S//B)，感應(yīng)電動(dòng)勢最大，即 Em＝ 2 V， ω ＝ 2π n＝2π 24060 rad/s＝ 8π rad/s ，則從中性面開始計(jì)時(shí)，瞬時(shí)值表達(dá)式： e＝ Emsin ωt ＝ 2sin 8π t V，當(dāng) t＝ 148 s時(shí)， e＝ 2sin(8π 148) V＝ 1 V. 點(diǎn)評(píng) 當(dāng)閉合線圈繞垂直于磁
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