20xx教科版高中物理選修一第2章第1節(jié)交變電流課時作業(yè)-文庫吧資料
2024-12-06 18:23本頁面
【正文】 sin 8π V ＝ 0，所以 D錯誤． ] 3． D [電樞轉(zhuǎn)速提高 1倍，由 ω ＝ 2π n知，角速度變?yōu)樵瓉淼?2倍；由電動勢的最大值表達式 Em＝ nBSω 知，最大值也變?yōu)樵瓉淼?2倍． ] 4． B [t t3時刻通過線圈的磁通量 Φ 的絕對值最大，磁通量變化率 Δ ΦΔ t＝ 0，此時感應(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)電流的方向為 adcba.] 6． C [線圈經(jīng)過時間 t時，轉(zhuǎn)過角度 θ ，這時 ab， cd 邊切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢Eab＝ BL1vsin θ ， Ecd＝ BL1vsin θ ， 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＝ 2BL1vsin θ ＝ 2BL1 ＝ V. (3)由于線框轉(zhuǎn)動是從中性面開始計時的，所以瞬時值表達式為 e＝ Emsin ωt ＝ 10π t V. 點評 ① 電動勢最大值 Em＝ nBSω . ② 當(dāng)計時起點為中性面位置時表達式為 e＝ Emsin ωt 當(dāng)計時起點為線圈平面與磁場方向平行時，表達式為 e＝ Emcos ωt . 5． 1 V 32 V 解析 由題意知： Φ m＝ Wb ω ＝ 2π n＝ 2π 10π 160 rad/s＝ 13 rad/s. 線圈轉(zhuǎn)至與磁感線平行時，感應(yīng)電動勢最大，故 Em＝ nBSω ＝ nΦ mω ＝ 100 13 V＝ 1 V 瞬時值表達式 e＝ Emsin ωt ＝ sint3 V 當(dāng) θ ＝ ωt ＝ π3 時， e＝ sinπ3 V＝ 32 V. 方法總結(jié) ① 要記住兩個特殊位置感應(yīng)電動勢的瞬時值，即中性面位置 e＝ 0；線圈平面與磁感線平行的位置 e＝ Em＝ nBSω . ② 確定線圈從哪個位置開始計時的，從而確定電動勢的瞬時值表達式是正弦形式還是余弦形式． nBSω 解析 由楞次定律可判斷線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過 180176。 ] 點評 ① 線圈平面垂直于磁感線時，線圈中的感應(yīng)電流為零，這一位置叫中性面．線圈平面經(jīng)過中性面時，電流方向就發(fā)生改變．線圈繞軸轉(zhuǎn)一周經(jīng)過中性面兩次，因此感應(yīng)電流方向改變兩次． ② 線圈經(jīng)過中性面時，穿過線圈的磁通量最大，但磁通量的變化率為零 (即各邊都不切割 )，所以感應(yīng)電動勢為零． 2． C [線圈在磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動時，可以產(chǎn)生按正弦規(guī)律變化的交流電．對于圖示起始時刻，線圈的 cd邊離開紙面向紙外運動，速度方向和磁場方向垂直，產(chǎn)生的電動勢的瞬時值最大；用右手定則判斷出電流方向為逆時針方向，與規(guī)定的正方向相同． 所以 C對． ] 點評 線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動時，可以產(chǎn)生按正弦規(guī)律變化的交流電．其中 “ 線圈 ” 無特殊要求，即矩形線圈、圓形線圈等其他形狀都可， “ 繞某一軸勻速轉(zhuǎn)動 ” ，只要求此軸垂直于磁場方向，沒有其他限制條件． 3． 2sin 8π t 2 1 解析 當(dāng)線圈平面與磁場平行時 (S//B)，感應(yīng)電動勢最大，即 Em＝ 2 V， ω ＝ 2π n＝2π 24060 rad/s＝ 8π rad/s ，則從中性面開始計時，瞬時值表達式： e＝ Emsin ωt ＝ 2sin 8π t V，當(dāng) t＝ 148 s時， e＝ 2sin(8π 148) V＝ 1 V. 點評 當(dāng)閉合線圈繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動，且從中性面開始計時時產(chǎn)生正弦式交流電電動勢的表達式 e＝ Emsin ωt ， Em為最大值即當(dāng)線圈平面與磁場方向平行時的瞬時值， ω 為轉(zhuǎn)動角速度． 4． (1) V A (2) V (3)e＝ 10π t V 解析 (1)交變電流電動勢最大值為 Em＝ nBSω ＝ 10 210π V ＝ V， 電流的最大值為 Im＝ Em/
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