第二章第二節(jié)交變電流的描述

1、.第二章 交變電流第二節(jié) 交變電流的描繪A級(jí)抓根底1以下各物理量中，對(duì)線圈上產(chǎn)生的交流電動(dòng)勢(shì)不產(chǎn)生影響的是A勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B線圈的總電阻C線圈的轉(zhuǎn)速 D線圈的匝數(shù)解析：EmNBS，eEmsin t，與B、S、N有關(guān)答案：B2一矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，穿過(guò)線圈的磁通量隨時(shí)間變化的圖象如圖甲所示，那么以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是圖甲圖乙At0時(shí)刻，線圈平面與中性面垂直Bt0.01 s時(shí)刻，的變化率最大Ct0.02 s時(shí)刻，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)到達(dá)最大值D該線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的圖象如圖乙所示解析：由甲圖知t0時(shí)刻磁通量最大，線圈平面應(yīng)在中性面位置，A錯(cuò)誤；t0.01 s時(shí)刻，磁通量等

2、于零，但的變化率最大，B正確；t0.02 s時(shí)刻，磁通量最大，但磁通量的變化率為零，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，C錯(cuò)誤；由甲圖知交流電動(dòng)勢(shì)的圖象應(yīng)為正弦圖象，D錯(cuò)誤答案：B3.如下圖，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垂直在t0時(shí)刻，線圈平面與紙面重合，線圈的cd邊分開紙面向外運(yùn)動(dòng)假設(shè)規(guī)定abcda方向的感應(yīng)電流為正方向，那么以下圖能反映線圈感應(yīng)電流I隨時(shí)間t變化的圖線是解析：在t0時(shí)刻，線圈平面與紙面重合，即此時(shí)磁通量為零，磁通量變化率最大，所以產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，故感應(yīng)電流最大，根據(jù)右手定那么，可知電流方向?yàn)閍bcda，所以選C.答案：C4多項(xiàng)選

3、擇線圈在磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的交流電的瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)為e10sin 20t V，那么以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是At0時(shí)，線圈平面位于中性面Bt0時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量最大Ct0時(shí)，導(dǎo)線切割磁感線的有效速度最大Dt0.4 s時(shí)，e到達(dá)峰值10 V解析：根據(jù)交流電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式可判斷題目所給的交流電為正弦式交變電流，當(dāng)t0時(shí)，e0，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(guò)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)t0.4 s時(shí)，e10sin 20t V10sin 8 V0，所以D錯(cuò)誤答案：AB5多項(xiàng)選擇如下圖，形狀或轉(zhuǎn)軸位置不同，但面積均為S的單匝線圈處在同

4、一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，以一樣的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，從圖示的位置開場(chǎng)計(jì)時(shí)，那么以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是A感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值一樣B感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值不同C感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值、瞬時(shí)值都不同D感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值、瞬時(shí)值都一樣解析：根據(jù)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生可知，只要導(dǎo)線框是繞垂直于磁場(chǎng)的軸轉(zhuǎn)動(dòng)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值都一樣；由于導(dǎo)體框都是從中性面開場(chǎng)計(jì)時(shí)，那么感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式均為：eEmsint，故說(shuō)明四個(gè)線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值及瞬時(shí)值均一樣，故AD正確，BC錯(cuò)誤答案：ADB級(jí)提才能6.多項(xiàng)選擇如下圖，一正方形線圈abcd在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線的對(duì)稱軸OO勻速轉(zhuǎn)動(dòng)沿著OO觀察，線圈沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的

5、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，線圈匝數(shù)為n，邊長(zhǎng)為l，電阻為R，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為，那么當(dāng)線圈轉(zhuǎn)至圖示位置時(shí)A線圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍bcdaB線圈中的感應(yīng)電流為C穿過(guò)線圈的磁通量為0D穿過(guò)線圈的磁通量的變化率最大解析：圖示位置為垂直于中性面的位置，此時(shí)通過(guò)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，由右手定那么可判斷出線圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍dcba.答案：BCD7如下圖，矩形線圈abcd，已知ab為L(zhǎng)1，ad為L(zhǎng)2，在磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞OO軸以角速度從圖中位置開場(chǎng)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，那么線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為ABL1L2sin tBBL1L2cos tCBL1L2sin t DBL1L2co

6、s t解析：線圈經(jīng)過(guò)時(shí)間t時(shí)，轉(zhuǎn)過(guò)角度，這時(shí)ab、cd邊切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)eabBL1vsin ，ecdBL1vsin ，bc，ad邊不切割磁感線不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，故線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為eeabEcd2BL1vsin 2BL1·L2sin tBL1L2sin t，故正確選項(xiàng)應(yīng)為C.答案：C8如下圖，矩形線圈abcd在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中可以分別繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸P1和P2以一樣的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到與磁場(chǎng)方向平行時(shí)A線圈繞P1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電流等于繞P2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電流B線圈繞P1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電動(dòng)勢(shì)小于繞P2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電動(dòng)勢(shì)C線圈繞P1和P2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)電流的方向一樣，都是abcdD線圈繞P1轉(zhuǎn)動(dòng)

7、時(shí)cd邊受到的安培力大于繞P2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)cd邊受到的安培力解析：無(wú)論是繞P1轉(zhuǎn)動(dòng)還是繞P2轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈轉(zhuǎn)到圖示位置時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)都為最大值EmnBS，由歐姆定律可知此時(shí)I相等，A對(duì)，B錯(cuò)；由右手定那么可知線圈中電流方向?yàn)閍dcba，故C錯(cuò)；cd邊所受的安培力FBLcdI，故F一樣大，D錯(cuò)答案：A9.如下圖，一個(gè)矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞OO軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，磁場(chǎng)方向與轉(zhuǎn)軸垂直線圈匝數(shù)n50，電阻r1 ，長(zhǎng)L15 cm，寬L24 cm，角速度100 rad/s，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.2 T線圈兩端外接電阻R9 的用電器和一個(gè)交流電流表求：1線圈中產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；2瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式解析：1線圈中產(chǎn)生的

8、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值表達(dá)式為EmnBS50×0.2×5×4×104×100 V2.0 V2瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式eEmsint2sin 100t V答案：12.0 V2e2sin100t V10在磁感應(yīng)強(qiáng)度為1 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一匝數(shù)為10 匝的矩形線圈ABCD，如下圖，其繞OO軸以線圈的轉(zhuǎn)速n r/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)AB20 cm，BC25 cm，線框總電阻為r1 ，定值電阻阻值為R9 ，從圖示位置開場(chǎng)計(jì)時(shí)1寫出t時(shí)刻線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e；2線框轉(zhuǎn)過(guò)30°，R上流過(guò)的電荷量為多少？3當(dāng)轉(zhuǎn)過(guò)30°時(shí)，磁通量變化率為多少？解析：1線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度2n100 rad/s，產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)EmnBS10×1×0.2×0.25×100 V50 V，故t時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e50cos 100tV2轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)