20xx教科版高中物理選修3-2第2章第1節(jié)交變電流-資料下載頁
2024-12-08 03:13本頁面
【導(dǎo)讀】[目標(biāo)定位](或電壓)的波形圖，理解交變電流和直流的概念.產(chǎn)生過程，會(huì)分析電動(dòng)勢(shì)和電流方向的變化規(guī)律.，知道。交變電流的瞬時(shí)值、峰值的物理含義．。答案當(dāng)接在手搖式發(fā)電機(jī)兩端時(shí)兩個(gè)發(fā)光二極管間或的閃亮，原因是發(fā)電機(jī)產(chǎn)生與直流不同。1．大小和方向隨時(shí)間作周期性變化的電流叫交變電流，簡稱交流電．。度為ω.經(jīng)過時(shí)間t，線圈轉(zhuǎn)過的角度是ωt，AB邊的線速度v的方向跟磁感線方向間的夾角也。等于ωt.設(shè)AB邊長為L1，BC邊長為L2，線圈面積S＝L1L2，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為。因線圈在中性面時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、感應(yīng)電流均為零，磁通量最大，所以可確定線圈位于中性面。間作周期性變化，但其方向不變，不是交變電流，它們所表示的是直流電．C選項(xiàng)中電流的方。例2矩形線框繞垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)且在線框平面的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生了交變電流，下列說法正
【正文】 2sin (20π t) V，則下列說法正確的是 ( ) A． t＝ 0 時(shí)，線圈位于中性面 B． t＝ 0 時(shí)，穿過線圈的磁通量為零 C． t＝ 0 時(shí)，線圈切割磁感線的有效速度最大 D． t＝ s 時(shí)， 電動(dòng)勢(shì)第一次出現(xiàn)最大值 答案 A 解析 由電動(dòng)勢(shì) e＝ 10 2sin (20π t) V 知，計(jì)時(shí)從線圈位于中性面時(shí)開始，所以 t＝ 0 時(shí)，線圈位于中性面，磁通量最大，但此時(shí)線圈切割磁感線的線速度方向與磁感線平行，切割磁感線的有效速度為零， A 正確， B、 C 錯(cuò)誤．當(dāng) t＝ s 時(shí)， e＝ 10 2sin (20π) V ＝ 0， D 錯(cuò)誤． 9. 矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值為 50 V，那么該線圈由圖 6 所示位置轉(zhuǎn)過 30176。 時(shí)，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為 ( ) 圖 6 A． 50 V B． 25 3 V C． 25 V D． 10 V 答案 B 解析 由題給條件知，交變電流瞬時(shí)值表達(dá)式為 e＝ 50cos ωt V＝ 50cos θ V，當(dāng) θ ＝ 30176。 時(shí)，e＝ 25 3 V， B 對(duì)． 10．交流發(fā)電機(jī)在工作時(shí)電動(dòng)勢(shì)為 e＝ Emsin ωt ，若將發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速提高一倍，同時(shí)將線圈所圍面積減小一半，其他條件不變，則其電動(dòng)勢(shì)變?yōu)?( ) A． e′ ＝ Emsinωt2 B． e′ ＝ 2Emsinωt2 C． e′ ＝ Emsin 2ωt D． e′ ＝ Em2sin 2ωt 答案 C 解析 交變電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值表達(dá)式 e＝ Emsin ωt ，而 Em＝ NBSω ，當(dāng) ω 加倍而 S 減半時(shí)， Em不變，故正確答案為 C. 11. 如圖 7 所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B＝ T，矩形線圈的匝數(shù) N＝ 100匝，邊長 Lab＝ m， Lbc＝ m，以 3 000 r/min 的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，若從線圈平面通過中性面時(shí)開始計(jì)時(shí)，試求： 圖 7 (1)交變電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式； (2)若線圈總電阻為 2 Ω ，線圈外接電阻為 8 Ω ，寫出交變 電流的瞬時(shí)值表達(dá)式； (3)線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過 π 2 的過程中，交變電動(dòng)勢(shì)的平均值． 答案 (1)e＝ 314sin (314t) V (2)i＝ (314t) A (3)200 V 解析 (1)線圈的角速度 ω ＝ 2π n＝ 314 rad/s 線圈電動(dòng)勢(shì)的最大值 Em＝ NBSω ＝ 314 V 故交變電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為 e＝ Emsin ωt ＝ 314sin (314t) V (2)Im＝ EmR＋ r＝ A 所以交變電流的瞬時(shí)值表達(dá)式為 i＝ (314t) A (3) E ＝ NΔ ΦΔ t＝ NBS14T＝ 4NBSn＝ 200 V 12．如圖 8甲所示，矩形線圈匝數(shù) N＝ 100 匝， ab＝ 30 cm， ad＝ 20 cm，勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度 B＝ T，繞軸 OO′ 從圖示位置開始勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度 ω ＝ 100π rad/s ，試求： 甲 乙 圖 8 (1)穿過線圈的磁通量最大值 Φ m為多大？線圈轉(zhuǎn)到什么位置時(shí)取得此值？ (2)線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值 Em為多大？線圈轉(zhuǎn)到什么位置時(shí)取得此值？ (3)寫出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) e隨時(shí)間變化的表達(dá)式，并在圖乙中作出圖像． 答案 見解析 解析 (1)當(dāng)線圈平面與磁感線垂直時(shí)，磁通量有最大值． Φ m＝ BS＝ Wb ＝ Wb (2)當(dāng)線圈平面與磁感線平行時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)有最大值 Em＝ NBSω ＝ 480π V (3)表達(dá)式 e＝ Emcos ωt ＝ 480πcos (100π t) V 圖像如圖所示
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