20xx教科版高中物理選修3-2第2章第1節(jié)交變電流-文庫吧資料
2024-12-16 03:13本頁面
【正文】 如果從中性面開始計時有 e＝ Emsin ωt 和 i＝ Imsin ωt ；如果從垂直于中性面的位置開始計時有 e＝ Emcos ωt 和 i＝ Imcos ωt .不難看出：線圈平面每經(jīng)過中性面一次，感應(yīng)電流方向就改變一次，感應(yīng)電動勢方向也改變一次；線圈每轉(zhuǎn)動一周，感應(yīng)電流和感應(yīng)電動勢方向都改變兩次， C 正確． 題組二 交變電流的圖像 3. 處在勻強磁場中的矩形線圈 abcd，以恒定的角速度繞 ab 邊轉(zhuǎn)動，磁場方向平行于紙面并與ab 邊垂直．在 t＝ 0 時刻，線圈平面與紙面重合，如圖 1 所示 ，線圈的 cd 邊離開紙面向外運動．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隨時間 t變化的圖像是 ( ) 圖 1 答案 C 解析 線圈在磁場中從題圖位置開始勻速轉(zhuǎn)動時可以產(chǎn)生按余弦規(guī)律變化的交流電．對于題圖起始時刻，線圈的 cd邊離開紙面向外運動，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． 4．如圖 2 所示是磁電式電流表的結(jié)構(gòu)圖和磁場分布圖，若磁極與圓柱間的磁場都是沿半徑方向，且磁場有理想的邊界，線圈 經(jīng)過有磁場的位置處磁感應(yīng)強度大小相等．某同學(xué)用此種電流表中的線圈和磁體做成發(fā)電機使用，讓線圈勻速轉(zhuǎn)動，若從圖中水平位置開始計時，取起始電流方向為正方向，表示產(chǎn)生的電流隨時間變化關(guān)系的下列圖像中正確的是 ( ) 圖 2 答案 C 解析 由于線圈在磁場中切割磁感線，切割速度方向總是與磁場方向垂直，磁感應(yīng)強度 B、導(dǎo)線有效長度 L 和導(dǎo)線切割速率 v 等都不變化，由 E＝ BLv，可知產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小不變，感應(yīng)電流大小不變．根據(jù)右手定則，電流方向做周期性變化， C 正確． 5. 矩形線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動，所產(chǎn)生的交變 電流的波形圖如圖 3 所示，下列說法中正確的是 ( ) 圖 3 A．在 t1時刻穿過線圈的磁通量達到峰值 B．在 t2時刻穿過線圈的磁通量達到峰值 C．在 t3時刻穿過線圈的磁通量的變化率達到峰值 D．在 t4時刻穿過線圈的磁通量的變化率達到峰值 答案 BC 解析 從題圖中可知， t t3 時刻線圈中感應(yīng)電流達到峰值，磁通量變化率達到峰值，而磁通量最小，線圈平面與磁感線平行； t t4 時刻感應(yīng)電流等于零，磁通量變化率為零，線圈處于中性面位置，磁通量達到峰值．正確答案為 B、 C. 6．如圖 4甲所示，一個矩形線圈 abcd在勻 強磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動．線圈內(nèi)磁通量隨時間 t 的變化如圖乙所示，則下列說法中正確的是 ( ) 圖 4 A． t1時刻線圈中的感應(yīng)電動勢最大 B． t2時刻 ab 的運動方向與磁場方向垂直 C． t3時刻線圈平面與中性面重合 D． t t5時刻線圈中感應(yīng)電流的方向相同 答案 BC 解析 t1 時刻通過線圈的 Φ 最大，磁通量變化率 Δ ΦΔ t 最小，此時感應(yīng)電動勢為零， A 錯；在t t4 時刻感應(yīng)電動勢為 Em，此時 ab、 cd 的運動方向垂直于磁場方向， B 正確； t t t5 時刻， Φ 最大， Δ ΦΔ t ＝ 0，此時線圈平面垂直于磁場方向，與中性面重合， C 正確； t5時刻感應(yīng)電流為零， D 錯． 7．如圖 5甲所示，一矩形閉合線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的轉(zhuǎn)軸 OO′ 以恒定的角速度ω 轉(zhuǎn)動．從線圈平面與磁場方向平行時開始計時，線圈中產(chǎn)生的交變電流按照圖乙所示的余弦 規(guī)律變化，則在 t＝ π2ω 時刻 ( ) 圖 5 A．線圈中的電流最大 B．穿過線圈的磁通量為零 C．線圈所受的安培力為零 D．線圈中的電流為零 答案 CD
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