20xx人教版高中物理選修一51交變電流隨堂練習(xí)-資料下載頁
2024-11-28 11:04本頁面
【導(dǎo)讀】流稱為______，大小和方向都不隨時(shí)間變化的電流稱為__________．。按正弦規(guī)律變化叫做________________電流，其電動勢的瞬時(shí)值表達(dá)式為e＝__________，3．下列各圖中，哪些情況線圈中能產(chǎn)生交流電(). 4．下圖所示的4種電流隨時(shí)間變化的圖中，屬于交變電流的有(). 5．矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動，下列說法中正確的是(). A．在中性面時(shí)，通過線圈的磁通量最大。C．穿過線圈的磁通量為零時(shí)，感應(yīng)電動勢也為零。A．線圈每轉(zhuǎn)動一周，指針左右擺動兩次。B．圖示位置為中性面，線圈中無感應(yīng)電流。紙面并與ab垂直。在t=0時(shí)刻，線圈平面與紙面重合，線圈的cd邊離開紙面。知識點(diǎn)二交變電流的變化規(guī)律。4．有一個(gè)10匝正方形線框，邊長為20cm，線框總電阻為1Ω，線框繞OO′軸以10πrad/s. 在轉(zhuǎn)動過程中穿過線圈的磁通量的最大值為，則線圈平面轉(zhuǎn)到與磁感線平行時(shí)，感。C．t3時(shí)刻通過線圈的磁通量變化率的絕對值最大。C．t2、t4時(shí)刻線圈中磁通量最大
【正文】 來的 2 倍；由電動勢最大值表達(dá)式 Em＝ nBSω知，最大值也變?yōu)樵瓉淼?2 倍 ． ] 4． B [t t3 時(shí)刻通過線圈的磁通量 Φ 的絕對值最大，磁通量變化率 ΔΦΔt＝ 0，此時(shí)感應(yīng)電動勢、感應(yīng)電流為零，線圈中感應(yīng)電流方向改變， A 錯誤， B 正確； t t4 時(shí)刻線圈中磁通量為零，磁通量的變化率最大，即感應(yīng)電動勢最大， C、 D 錯誤 ． ] 5． BC [圖示位置為垂直于中性面的位置，此時(shí)通過線圈的磁通量為零，但磁通量的變化率最大，感應(yīng)電流也最大， I＝ nBSωR ＝ nBl2ωR ，由右手定則可判斷出線圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)?adcba.] 6． C [線圈經(jīng)過時(shí)間 t時(shí)，轉(zhuǎn)過角度 θ，這時(shí) ab， cd邊切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢 Eab＝ BL1vsinθ， Ecd＝ BL1vsinθ， bc， ad邊不切割磁感線不產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，故線圈中的感應(yīng)電動勢為 E＝ Eab＋ Ecd＝ 2BL1vsinθ＝ 2BL112L2ωsinωt＝ BL1L2ωsinωt，故正確選項(xiàng)應(yīng)為 C.] 7． D [矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動，從線圈平面與磁場方向平行開始計(jì)時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電流按余弦規(guī)律變化，由于 t=0 時(shí)，線圈的轉(zhuǎn)動方向如題圖，由右手定則判斷可得，此時(shí) ad 中電流方向?yàn)橛?a 到 d，線圈中電流方向?yàn)?a→ d→ c→ b→ a，與規(guī)定的電流正方向相反 ， 電流為負(fù)值 ． 又因?yàn)榇藭r(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大 ， 故只有 D 正確 ． ] 8． CD [t＝ π2ω＝ T4，此時(shí)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(shí)感應(yīng)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 ． ] 9． A [無論是繞 P1 轉(zhuǎn)動還是繞 P2 轉(zhuǎn)動，線圈轉(zhuǎn)到圖示位置時(shí)產(chǎn)生的電動勢都為最大值 Em=nBSω ， 由歐姆定律可知此時(shí) I相等， A對， B 錯； 由右手定則可知線圈中電流方向?yàn)?a→ d→ c→ b→ a， 故 C 錯 ； cd邊所受的安培力 F＝ BLcdI， 故 F一樣大 ， D 錯 ． ] 10． 2 垂直 0 解析 T＝ 2πω＝ 12s，則交流電的頻率 f＝ 1T＝ t＝ 0時(shí)， e＝ 0，線圈位于中性面位置，線圈平面和磁感線垂直；當(dāng) t＝ 時(shí)， ωt＝ 2πft＝ 2π， e＝ 0. 11． (1)e＝ 10 2cos100πtV (2)見解析 解析 (1)線框轉(zhuǎn)動，開始計(jì)時(shí)的位置為線圈平面與磁感線平行的位置，產(chǎn)生的交變電流按余弦規(guī)律變化，在 t時(shí)刻線框轉(zhuǎn)過的角度為 ωt，此時(shí)刻 e＝ Bl1l2ωcosωt，即 e＝ BSωcosωt，其中 B＝ 5 2π T， S＝ ＝ ， ω＝ 2πn＝ 2π 50rad/s＝ 100π rad/s，故 e＝ 5 2π 100πcos100πtV， 即 e＝ 10 2cos100πtV. (2)T＝ 2πω＝ ，線框中感應(yīng)電動勢隨時(shí)間變化關(guān)系的圖象如下圖所示 12． (1)e＝ 314sin 100πt V (2)200 V 解析 (1)解法一 線圈經(jīng)過時(shí)間 t轉(zhuǎn)過角度 θ＝ ωt，這時(shí) bc和 da邊不切割磁感線， ab和 cd邊切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢 eab＝ ecd＝ NB ab vsinωt，其中 v＝ ωad2 ＝ ωbc2 ，所以 e＝ eab＋ ecd＝ 2eab＝ 2NBω abad2 sinωt＝ NBSωsinωt， 則 Em＝ NBSω＝ 100 100πV＝ 314V， e＝ 314sin100πtV 解法二 感應(yīng)電動勢的瞬時(shí)值 e＝ NBSωsinωt，由題可知 S＝ ab bc ＝ ＝， Em＝ NBSω＝ 100 100πV＝ 314V， 所以 e＝ 314sin 100πt V. (2)用 E＝ NΔΦΔt計(jì)算 t＝ 0 至 t＝ T4過程中的平均電動勢 E＝ N|Φπ2－ Φ0|T4－ 0＝ N|0－ BS|T4＝ 4NBS2πω 即 E＝ E＝ 200V.
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