20xx教科版高中物理選修一第2章第1節(jié)交變電流課時(shí)作業(yè)-閱讀頁
2024-12-18 18:23本頁面
【正文】 4π rad/s 勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)的圖象如圖 13所示．則交變電流的頻率為 ______Hz，當(dāng) t＝ 0時(shí)，線圈平面與磁感線 ________，當(dāng) t＝ s時(shí)， e為 ______V. 圖 13 11．如圖 14所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè) “n” 形導(dǎo)線框可繞 AB 軸轉(zhuǎn)動(dòng)，已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B＝ 5 2π T，線框的 CD 邊長為 l1＝ 20 cm， CE、 DF 邊長均為 l2＝ 10 cm，轉(zhuǎn)速為 50 r/： 圖 14 (1)寫出線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式； (2)在 e－ t坐標(biāo)系中作出線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化關(guān)系的圖象． 12．如圖 15所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng) B＝ T，所用矩形線圈的匝數(shù) N＝ 100，邊長 ab＝ m，bc＝ m，以角速度 ω ＝ 100π rad/s 繞 OO′ 軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)．從線圈平面通過中性面時(shí)開始計(jì)時(shí)，試求： 圖 15 (1)線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小． (2)由 t＝ 0至 t＝ T4過程中的平均電動(dòng)勢(shì)值． 第二章 交變電流 第 1 節(jié) 交變電流 答案 課前預(yù)習(xí)練 1．恒定電流 交變電流 2．正弦交變 Emsin ωt nBSω 勻強(qiáng) 垂直于磁場(chǎng)方向 3． CD [直流電是方向不隨時(shí)間改變，交變電流 是方向隨時(shí)間改變，正弦式交變電流是按正弦規(guī)律變化的交變電流，圖象中正、負(fù)表示電流方向． A選項(xiàng)中電流數(shù)值總為正，表示電流方向不變，是直流電． B選項(xiàng)中圖象雖為正弦，但由于電流總是正值，表示電流方向不變，電流大小隨時(shí)間變化，也是直流電． C、 D 選項(xiàng)中電流強(qiáng)度和方向都隨時(shí)間做周期性變化，是交變電流．因此，是交變電流的只有 C和 D，是正弦式交變電流的只有 D.] 4． BCD [A中線圈中的磁通量始終是零，故無感應(yīng)電流產(chǎn)生； B、 C、 D中都是線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，故能產(chǎn)生交流電，則 B、 C、 D正確． ] 5． A [中性面和磁場(chǎng)垂直，磁通量最大，磁通量的變化率為零． ] 課堂探究練 1． C [線圈在磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在電路中產(chǎn)生呈周期性變化的交變電流，線圈經(jīng)過中性面時(shí)電流改變方向，線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周，有兩次通過中性面，電流方向改變兩次，指針左右擺動(dòng)一次，故 A 錯(cuò)；線圈處于圖示位置時(shí) ， ab 邊向右運(yùn)動(dòng)，由右手定則， ab 邊的感應(yīng)電流方向?yàn)?a→ b，故 C 對(duì)；線圈平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí)， ab、 cd 邊垂直切割磁感線，線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)最大，也可以這樣認(rèn)為，線圈平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，磁通量為零，但磁通量的變化率最大， B、 D錯(cuò)誤 。 時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) e＝ Emsin 60176。 時(shí)間內(nèi)，線圈中的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E≠0. 磁通量是沒有方向的標(biāo)量，但卻有正負(fù)．如果我們規(guī)定磁感線從線圈的一側(cè)穿入另一側(cè)，穿出磁通量為正，那么從另一側(cè)穿入這一側(cè)穿出時(shí)，磁通量就為負(fù)了．設(shè)線圈轉(zhuǎn)過 180176。 12L2ω sin ωt ＝ BL1L2ω sin ωt ，故正確選項(xiàng)應(yīng)為 C.] 7． D 矩形線圈在勻強(qiáng)磁 場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，從線圈平面與磁場(chǎng)方向平行開始計(jì)時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電流按余弦規(guī)律變化，由于 t=0時(shí)，線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)方向如題圖，由右手定則判斷可得，此時(shí) ad中電流方向?yàn)橛?a到 d，線圈中電流方向?yàn)?a→ d→ c→ b→ a，與規(guī)定的電流正方向相反，電流為負(fù)值 .又因?yàn)榇藭r(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，故只有 D正確 。 bc ＝ m 2＝ m2， Em＝ NBSω ＝ 100100π V ＝ 314 V， 所以 e＝ 314sin 100π t V. (2)用 E＝ NΔ ΦΔ t計(jì)算 t＝ 0 至 t＝ T4過程中的平均電動(dòng)勢(shì) E＝ N|Φ π 2－ Φ 0|T4－ 0＝ N|0－ BS|T4＝4NBS2πω 即 E＝ 2π NBSω .代入數(shù)值得 E＝ 200 V.
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