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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)(編輯修改稿)

2025-01-03 18:23 本頁面
 

【文章內容簡介】 如圖 13所示.則交變電流的頻率為 ______Hz,當 t= 0時,線圈平面與磁感線 ________,當 t= s時, e為 ______V. 圖 13 11.如圖 14所示,在勻強磁場中有一個 “n” 形導線框可繞 AB 軸轉動,已知勻強磁場的磁感應強度 B= 5 2π T,線框的 CD 邊長為 l1= 20 cm, CE、 DF 邊長均為 l2= 10 cm,轉速為 50 r/: 圖 14 (1)寫出線框中感應電動勢的瞬時值表達式; (2)在 e- t坐標系中作出線框中感應電動勢隨時間變化關系的圖象. 12.如圖 15所示,勻強磁場 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′ 軸勻速轉動.從線圈平面通過中性面時開始計時,試求: 圖 15 (1)線圈中感應電動勢的大?。? (2)由 t= 0至 t= T4過程中的平均電動勢值. 第二章 交變電流 第 1 節(jié) 交變電流 答案 課前預習練 1.恒定電流 交變電流 2.正弦交變 Emsin ωt nBSω 勻強 垂直于磁場方向 3. CD [直流電是方向不隨時間改變,交變電流 是方向隨時間改變,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、負表示電流方向. A選項中電流數(shù)值總為正,表示電流方向不變,是直流電. B選項中圖象雖為正弦,但由于電流總是正值,表示電流方向不變,電流大小隨時間變化,也是直流電. C、 D 選項中電流強度和方向都隨時間做周期性變化,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,故無感應電流產生; B、 C、 D中都是線圈在勻強磁場中繞垂直于磁感線的軸勻速轉動,故能產生交流電,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動時,在電路中產生呈周期性變化的交變電流,線圈經過中性面時電流改變方向,線圈每轉動一周,有兩次通過中性面,電流方向改變兩次,指針左右擺動一次,故 A 錯;線圈處于圖示位置時 , ab 邊向右運動,由右手定則, ab 邊的感應電流方向為 a→ b,故 C 對;線圈平面與磁場方向平行時, ab、 cd 邊垂直切割磁感線,線圈產生的電動勢最大,也可以這樣認為,線圈平面與磁場方向平行時,磁通量為零,但磁通量的變化率最大, B、 D錯誤 。 ] 點評 ① 線圈平面垂直于磁感線時,線圈中的感應電流為零,這一位置叫中性面.線圈平面經過中性面時,電流方向就發(fā)生改變.線圈繞軸轉一周經過中性面兩次,因此感應電流方向改變兩次. ② 線圈經過中性面時,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 ),所以感應電動勢為零. 2. C [線圈在磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉動時,可以產生按正弦規(guī)律變化的交流電.對于圖示起始時刻,線圈的 cd邊離開紙面向紙外運動,速度方向和磁場方向垂直,產生的電動勢的瞬時值最大;用右手定則判斷出電流方向為逆時針方向,與規(guī)定的正方向相同. 所以 C對. ] 點評 線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉動時,可以產生按正弦規(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, “ 繞某一軸勻速轉動 ” ,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 當線圈平面與磁場平行時 (S//B),感應電動勢最大,即 Em= 2 V, ω = 2π n=2π 24060 rad/s= 8π rad/s ,則從中性面開始計時,瞬時值表達式: e= Emsin ωt = 2sin 8π t V,當 t= 148 s時, e= 2sin(8π 148) V= 1 V. 點評 當閉合線圈繞垂直于磁
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