20xx人教版高中物理選修一51交變電流隨堂練習(xí)(參考版)
2024-12-02 11:04本頁面
【正文】 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(dòng)勢 E＝ N|Φπ2－ Φ0|T4－ 0＝ N|0－ BS|T4＝ 4NBS2πω 即 E＝ E＝ 200V. 。時(shí)，穿過它的磁通量 Φ′ ＝ BS，那么圖示位置時(shí)穿過它的磁通量 Φ＝－ 應(yīng)定律得： E ＝ nΔΦΔt＝ nΦ′ － Φ12T＝ nBS－ ?－ BS?122πω＝ 2πnBSω. 方法總結(jié) 平均感應(yīng)電動(dòng)勢不等于始、末兩瞬時(shí)電動(dòng)勢值的平均值，必須用法拉第電磁感應(yīng)定律計(jì)算即 E ＝ nΔΦΔt . 7． D [t t3時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢為零，線圈位于中性面位置，所以穿過線圈的磁通量最大，磁通量的變化率為零， A、 C 錯(cuò)誤； t2時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢最大，線圈位于中性面的垂面位置，穿過線圈的磁通量為零， B 錯(cuò)誤；由于線圈每過一次中性面時(shí)，穿過線圈的磁通量的絕對(duì)值最大， e變換方向，所以 D 正確 ． ] 方法總結(jié) 當(dāng)感應(yīng)電動(dòng)勢最大時(shí)，磁通量的變化率最大，磁通量卻最小 ． 8． ABCD [由題意可知 Φ＝ Φmsin ωt時(shí)，其感應(yīng)電動(dòng)勢應(yīng)為 e＝ Emcos ωt，當(dāng) t＝ 0時(shí)，Φ＝ 0，線圈平面與中性面垂直，穿過線圈平面的磁通量的變化率最大，線圈中有最大的感應(yīng)電動(dòng)勢和感應(yīng)電流，此類時(shí)刻還有 s， s， s， …… 所以答案為 A、 B、 C、 D.] 方法總結(jié) 由 E＝ ΔΦΔt可知，交變電流的電動(dòng)勢隨線圈的磁通量的變化而變化，即由 Φ的變化可推知感應(yīng)電動(dòng)勢的變化規(guī)律 (當(dāng) Φ＝ Φmsinωt 時(shí) e＝ Emcosωt，當(dāng) Φ＝ Φmcosωt 時(shí)， e＝ Emsinωt)． 課后鞏固練 1． C 2． AB [根據(jù)交流電動(dòng)勢的瞬時(shí)值表達(dá)式可判斷為正弦式交變電流，當(dāng) t＝ 0 時(shí)， e＝ 0，所以此時(shí)磁通量的變化率為零，導(dǎo)線切割磁感線的有效速度為零，但此時(shí)穿過線圈的磁通量最大，線圈平面位于中性面，所以 A、 B正確， C 錯(cuò)誤；當(dāng) t＝ 時(shí)， e＝ 10 2sin20πtV＝10 2sin8πV＝ 0，所以 D 錯(cuò)誤 ． ] 3． D [電樞轉(zhuǎn)速提高 1 倍，由 ω＝ 2πn 知，角速度變?yōu)樵瓉淼?2 倍；由電動(dòng)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(duì)值最大，磁通量變化率 ΔΦΔt＝ 0，此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢、感應(yīng)電流為零，線圈中感應(yīng)電流方向改變， A 錯(cuò)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(dòng)勢最大， C、 D 錯(cuò)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(dòng)勢 Eab＝ BL1vsinθ， Ecd＝ BL1vsinθ， bc， ad邊不切割磁感線不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，故線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢為 E＝ Eab＋ Ecd＝ 2BL1vsinθ＝ 2BL1＝ . (3)由于線框轉(zhuǎn)動(dòng)是從中性面開始計(jì)時(shí)的，所以瞬時(shí)值表達(dá)式為 e＝ Emsin ωt＝ 10πt V. 點(diǎn)評(píng) ① 電動(dòng)勢最大值 Em＝ nBSω. ② 當(dāng)計(jì)時(shí)起點(diǎn)為中性面位置時(shí)表達(dá)式為 e＝ Emsinωt 當(dāng)計(jì)時(shí)起點(diǎn)為線圈平面與磁場方向平行時(shí)，表達(dá)式為 e＝ Emcosωt. 5． 1V 32 V 解析 由題意知： Φm＝ ω＝ 2πn＝ 2π 10π 160rad/s＝ 13rad/s. 線圈轉(zhuǎn)至與磁感線平行時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢最大，故 Em＝ NBSω＝ NΦmω＝ 100 13V＝ 1V 瞬時(shí)值表達(dá)式 e＝ Emsinωt＝ sint3V 當(dāng) θ＝ ωt＝ π3時(shí)， e＝ sinπ3V＝ 32 V.
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