20xx滬科版高中物理選修3-2第2章第1節(jié)怎樣產(chǎn)生交變電流word學(xué)案-文庫(kù)吧資料
2024-12-06 08:50本頁(yè)面
【正文】 1 所示 ， 一矩形線圈繞與勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直的中心軸 OO′ 沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng) ， 引出線的兩端分別與相互絕緣的兩個(gè)半圓形銅環(huán) M 和 N相連 ． M 和 N 又通過(guò)固定的電刷 P 和 Q與電阻 R 相連 ． 在線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中 ， 通過(guò)電阻 R 的電流 ( ) 圖 1 A． 大小和方向都隨時(shí)間做周期性變化 B． 大小和方向都不隨時(shí)間做周期性變化 C． 大小不斷變化 ， 方向總是 P→ R→ Q D． 大小不斷變化 ， 方向總是 Q→ R→ P 答案 C 解析 半圓環(huán)交替接觸電刷，從而使輸出電流方向不變，這是一個(gè)直流發(fā)電機(jī)模型，由右手定則知，外電路中電流方向是 P→R→Q. 題組二 交變電流的圖像 4． 處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的矩形線圈 abcd， 以恒定的角速度繞 ab 邊轉(zhuǎn)動(dòng) ， 磁場(chǎng)方向平行于紙面并與 ab 邊垂直 ． 在 t＝ 0 時(shí)刻 ， 線圈平面與紙面重合 ， 如圖 2 所示 ， 線圈的 cd 邊離開(kāi)紙面向外運(yùn)動(dòng) ． 若規(guī)定沿 a→ b→ c→ d→ a 方向的感應(yīng)電流為正 ， 則能反映線圈中感應(yīng)電流 i隨時(shí)間 t 變化的圖像是 ( ) 圖 2 答案 C 解析 線圈在磁場(chǎng)中從題圖位置開(kāi)始勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可以產(chǎn)生按余弦規(guī)律變化的交流電 ． 對(duì)于題圖起始時(shí)刻，線圈的 cd 邊離開(kāi)紙面向外運(yùn)動(dòng)，速度方向和磁場(chǎng)方向垂直，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值最大；用右手定則判斷出電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?，與規(guī)定的正方向相同，所以 C對(duì) ． 5． 矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng) ， 所產(chǎn)生的交變電流的波形圖如圖 3 所示 ， 下列說(shuō)法中正確的是 ( ) 圖 3 A． 在 t1時(shí)刻穿過(guò)線圈的磁通量達(dá)到峰值 B． 在 t2時(shí)刻穿過(guò)線圈的磁通量達(dá)到峰值 C． 在 t3時(shí)刻穿過(guò)線圈的磁通量的變化率達(dá)到峰值 D． 在 t4時(shí)刻穿過(guò)線圈的磁通量的變化率達(dá)到峰值 答案 BC 解析 從題圖中可知， t t3 時(shí)刻線圈中感應(yīng)電流達(dá)到峰值，磁通量變化率達(dá)到峰值，而磁通量最小，線圈平面與磁感線平行； t t4 時(shí)刻感應(yīng)電流等于零，磁通量變化率為零，線圈處于中性面位置，磁通量達(dá)到峰值，正確答案為 B、 C. 6． 如圖 4甲所示為一個(gè)矩形線圈 abcd在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng) ． 線圈內(nèi)磁通量隨時(shí)間 t 變化如圖乙所示 ， 則下列說(shuō)法中正確的是 ( ) 圖 4 A． t1時(shí)刻線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大 B． t2時(shí)刻 ab 的運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向垂直 C． t3時(shí)刻線圈平面與中性面重合 D． t t5時(shí)刻線圈中感應(yīng)電流的方向相同 答案 BC 解析 t1時(shí)刻通過(guò)線圈的 Φ 最大，磁通量變化率 Δ ΦΔ t最小，此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零， A錯(cuò)；在 t t4時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 Emax，此時(shí) ab、 cd的運(yùn)動(dòng)方向垂直 于磁場(chǎng)方向， B正確； t tt5時(shí)刻， Φ 最大， Δ ΦΔ t＝ 0，此時(shí)線圈平面垂直于磁場(chǎng)方向，與中性面重合， C正確； t5時(shí)刻感應(yīng)電流為零， D錯(cuò)．故正確答案為 B、 C. 7． 如圖 5 甲所示 ， 一矩形閉合線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的轉(zhuǎn)軸 OO′ 以恒定的角速度 ω 轉(zhuǎn)動(dòng) ． 從線圈平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí) ， 線圈中產(chǎn)生的交變電流按照?qǐng)D乙所示的余弦規(guī)律變化 ， 則在 t＝ π2ω時(shí)刻 ( ) 圖 5 A． 線圈中的電流最大 B． 穿 過(guò)線圈的磁通量為零 C． 線圈所受的安培力為零 D． 線圈中的電流為零 答案 CD 解析 線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為 ω，則轉(zhuǎn)過(guò)一圈用時(shí) 2πω，當(dāng) t＝ π2ω時(shí)說(shuō)明轉(zhuǎn)過(guò)了 14圈，此時(shí)線圈位于中性面位置，所以穿過(guò)線圈的磁通量最大， B 錯(cuò)誤．由于此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，所以線圈中電流為零，線圈所受的安培力為零， A 錯(cuò)誤， C、 D 正確． 題組三 交變電流的規(guī)律 8． 一矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)為 e＝ 10 2sin (20πt) V， 則下列說(shuō)法正 確的是 ( ) A． t＝ 0 時(shí) ， 線圈位于中性面 B． t＝ 0 時(shí) ， 穿過(guò)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 (20πt) V知，計(jì)時(shí)從線圈位于中性面時(shí)開(kāi)始，所以 t＝ 0 時(shí)
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