20xx人教版高中物理選修3-2第五章第1節(jié)交變電流-資料下載頁(yè)
2024-11-17 08:15本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】動(dòng)勢(shì)、感應(yīng)電流，磁通量最大；一次；線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周，經(jīng)過(guò)中性面次，感應(yīng)電流的方向改變次。當(dāng)線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)速加倍時(shí)，產(chǎn)生的交流電的峰值如何變化？1．交變電流是指方向隨時(shí)間變化的電流，無(wú)論其大小是否變化，象表示交變電流，B中電流方向始終不變，故選B。交變電流方向會(huì)發(fā)生改變，而恒定電流的大小和方向均不變。設(shè)單匝線圈從中性面起經(jīng)時(shí)間t轉(zhuǎn)過(guò)角度θ，此時(shí)兩邊ab、cd速度方向與磁感線方。[典例2]如圖所示，正方形線圈abcd的邊長(zhǎng)是0.5m，共300匝，計(jì)算電動(dòng)勢(shì)最大值和角速度ω，寫(xiě)出電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)表達(dá)式。應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，穿過(guò)線框的磁通量最大，線框平面與中性面重合，B正確；交變電動(dòng)勢(shì)的周期為2s，由頻率與周期的關(guān)系可知，頻率為50Hz，反映了交變電流的電流(電壓)隨時(shí)間變化的規(guī)律，如圖所示。πs時(shí)，e＝－10V，e最大，轉(zhuǎn)軸OO′以恒定的角速度ω轉(zhuǎn)動(dòng)。
【正文】 176。 時(shí) ( 如圖乙所示 ) 為計(jì)時(shí)起點(diǎn) ， 并規(guī)定當(dāng)電流自 a 流向 b 時(shí)電流方向?yàn)檎?。 則圖丙所示四幅圖中正確的是 ( ) 丙 解析： 由楞次定律知， t ＝ 0 時(shí)，電流方向?yàn)樨?fù)，線圈平面與中性面的夾角為π4，線圈再轉(zhuǎn)過(guò)π4到達(dá)中性面，所以線圈中感應(yīng)電流為 i ＝ I m s in??????ωt －π4， D 項(xiàng)正確。 答案 ： 選 D 4 ． [ 多選 ] ( 天津高考改編 ) 如圖甲所示 ， 在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中 ， 一矩形金屬線圈兩次分別以不同的轉(zhuǎn)速 ， 繞與磁感線垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng) ， 產(chǎn)生的 交變電動(dòng)勢(shì)圖象如圖乙中曲線 a 、 b 所示 ， 則 ( ) A ． 兩次 t ＝ 0 時(shí)刻線圈平面均與中性面重合 B ． 曲線 a 、 b 對(duì)應(yīng)的線圈轉(zhuǎn)速之比為 2 ∶ 3 C ． 曲線 a 表示的交變電動(dòng)勢(shì)頻率為 25 Hz D ． 曲線 b 表示的交變電動(dòng)勢(shì)最大值為 10 V 解析： t ＝ 0 時(shí)刻，兩次產(chǎn)生的交流電的電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值均為零，因此線圈平面均與中性面重合， A 正確；圖中 a 、 b 對(duì)應(yīng)的周期之比為 2 ∶ 3 ，因此線圈轉(zhuǎn)速之比 na∶ nb＝1Ta∶1Tb＝ 3 ∶ 2 ， B 錯(cuò)誤； a線表示的交流電動(dòng)勢(shì)的頻率為 fa＝1Ta＝14 10－ 2 H z ＝ 25 Hz ， C 正確； a 線對(duì)應(yīng)線圈相應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)的最大值 Ea m＝ NBS 2πTa，由圖象知 Ea m＝ 15 V ， b 線對(duì)應(yīng)線圈相應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)的最大值 Eb m＝ NBS 2πTb，因此Eb mEa m＝TaTb＝23， Eb m＝ 10 V ， D 正確。 答案 ： 選 AC D 5. 如圖所示 ， 一個(gè)小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī) ， 其矩形線圈的長(zhǎng)度為 a ， 寬度為 b ， 共有 n 匝 ， 總電阻為 r ， 與線圈兩端相接觸的集流環(huán)上接有一個(gè)阻值為 R 的定值電阻 ， 線圈以角速度 ω 在磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞與磁場(chǎng)方向垂直的對(duì)稱軸 OO ′ 勻速運(yùn)動(dòng) ， 沿轉(zhuǎn)軸 OO ′方向看去 ， 線圈轉(zhuǎn)動(dòng)沿逆時(shí)針?lè)较?， t ＝ 0 時(shí)刻線圈平面與磁感線垂直 。 ( 1 ) 表示出線圈經(jīng)過(guò)圖示位置時(shí) ， 線圈中的感應(yīng)電流的方向 ； ( 2 ) 寫(xiě)出線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式 ； ( 3 ) 求線圈從 t ＝ 0 位置開(kāi)始到轉(zhuǎn)過(guò) 90176。 的過(guò)程中的平均電動(dòng)勢(shì) ； ( 4 ) 求線圈從 t ＝ 0 位置開(kāi)始到轉(zhuǎn)過(guò) 60176。 時(shí)的瞬時(shí)電流 。 解析： (1 ) 根據(jù)右手定則或楞次定律判斷可知，線圈中電流方向是d → c → b → a 。 (2 ) 從中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化，且最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) Em＝ nBabω 所以感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為 e ＝ nBa bω sin ωt (3 ) 平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) E－＝ nΔ ΦΔ t＝ nBabπ/ ? 2 ω ?＝2 nBa bωπ (4 ) 瞬時(shí)電流 i ＝eR ＋ r＝nBa bω sinπ3R ＋ r＝3 nBa bω2 ? R ＋ r ? 答案： 見(jiàn)解析
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