浙江人教版高中物理选修3-25.1交变电流

1、名校名 推荐5.1 交变电流作业1关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流，下列说法中正确的是 ()a线圈每经过中性面一次，感应电流方向改变一次，感应电动势方向不变b线圈每转动一周，感应电流方向就改变一次c线圈平面每经过中性面一次，感应电流和感应电动势方向都要改变一次d线圈转动一周，感应电流和感应电动势方向都要改变一次垂直线圈平面平答案c解析行于磁场时中性面2下图中不属于交变电流的是()答案da项 i 大小不变，方向变b项 i 大小、方向都变解析a、 b、 c 都是交流电。c项 i 大小、方向都变d项 i 大小变，方向不变3.( 多选 ) 矩形线圈的匝数为50 匝，在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀

2、速转动时，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图所示，下列结论正确的是 ()a在 t 0.1 s和 t 0.3 s时，电动势最大1名校名 推荐b在 t 0.2 s和 t 0.4 s时，电动势改变方向c电动势的最大值是 157 vd在 t 0.4 s时，磁通量变化率达最大，其值为3.14 wb/s，又因为 n答案 cd解析由 t 图象可知 maxbs，t0.4 s0.2 wb2 50，所以 emaxnbs n max t 157 v ，c 正确； t 0.1 s 和 0.3 s 时， 最大，e ，变向；t0.2 s 和 0.4 s时， ， max最大，故 a、b 错00e e误，根据线圈在磁场中转

3、动时产生感应电动势的特点知当t 0.4 s时，最temax 157wb/s 3.14 wb/s ， d 正确。大，t n 504一个面积为 s 的单匝矩形线圈，在匀强磁场中以一条边为转轴做匀速转动，磁场方向与转轴垂直， 线圈中感应电动势e 与时间 t 的关系如图所示， 感应电动势的峰值和周期可由图中读出，则磁场的磁感应强度为_，在时刻 tt 12时，线圈平面与磁感应强度的夹角等于_。emt答案2s30解析从题图中可以读出感应电动势的峰值em和周期 t，已知线圈的面积为s。转动轴与磁场方向垂直，线圈面与磁场方向平行，感应电动势达到峰值为em2ememt bs，式中角速度 t ，所以磁场的磁感应强

4、度为b ss。由题图2可知，开始计时的时刻感应电动势最大，线圈中感应电动势随时间变化的表达式应为 eememt ，当t t t2时，t 2tsintcos1212 6 30。交流发电机在工作时电动势为eemt ，若将发电机的转速提高一倍，5sin 同时将电枢所围面积减小一半，其他条件不变，则电动势为()e emt eemtasin2b2sin2e emteemtcsin2 d2 sin2 t ，而 em nbs，答案c解析发电机电动势瞬时值表达式为 e emsin当角速度加倍而面积减半时，em不变，故正确答案为 。c6如图所示图象中属于交流电的有()2名校名 推荐解析：a、b、c选项中 e 的

5、大小和方向均做周期性变化，故它们属于交流电，正确选项为 a、b、c。答案： abc7. 线圈在匀强磁场中匀速转动，产生交变电流的图象如图所示，由图可知()a在 a、c 时刻线圈处于中性面位置b在 b、d 时刻穿过线圈的磁通量为零c从 a 时刻到 d 时刻线圈转过的角度为d若从 o时刻到 d时刻经过 0.02 s ，则在 1 s 内交变电流的方向改变100次解析： a、c 时刻感应电流最大，线圈位置与中性面垂直，b、d 时刻感应电3流为零，线圈在中性面，此时磁通量最大。从 a 时刻到 d 时刻线圈转过角度为2 。若从 o时刻到 d 时刻经过 0.02 s ，即线圈转动一周用时0.02 s ，且在

6、这个时间1内电流方向改变2 次，则在 1 s 内交变电流的方向改变 0.02 2 100 次，故 d正确。答案： d8如图甲所示，一矩形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴oo以恒定的角速度 转动。当从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈中产生的交变电流按照图乙所示的余弦规律变化，则在t 时刻 ()2a线圈中的电流最大b穿过线圈的磁通量为零c线圈所受的安培力为零d线圈中的电流为零2解析：线圈转动的角速度为 ，则转过一圈用时 ，当 t2时说明转过1b 错误，由于了 4圈，此时线圈位于中性面位置，所以穿过线圈的磁通量最大，3名校名 推荐此时感应电动势为零，所以线圈中电流为零，线圈所受的安培

7、力为零，a 错误，c、d正确。答案： cd9如图甲所示，一矩形线圈 abcd 放置在匀强磁场中，并绕过 ab、cd 中点的轴 oo以角速度 逆时针匀速转动。若以线圈平面与磁场夹角 45时 ( 如图乙 ) 为计时起点，并规定当电流自 a 流向 b 时电流方向为正。则图中正确的是()解析：矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴转动时， 产生的电流按正 弦规 律变 化 。 t 0 时 ，由 右手 定则 可 判 断出 线 圈中 电流 的方 向为tadcba，与规定的电流的正方向相反，电流为负值。t 8时，线圈平面与磁场垂直，线圈中的电流为零。所以d 正确。答案： d10随着全世界可利用能的减少和环境

8、污染的形势日趋严峻，我国适时地提出了“节能减排”的重要规划，为了为“节能减排”工作做出贡献，不少发电站开发了风力发电， 如图所示是风力发电机的外观图，发电的原理是叶轮旋转带动磁场中的线圈旋转， 产生交变电流， 当叶轮转速在 20 转/ 秒左右时，通过齿轮箱将使线圈转速稳定到1500 转/ 秒，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴转2动，线圈的匝数为n100 匝、所围成矩形的面积s0.04 m ，在线圈所在空间 2内存在磁场 b210t 。以线圈与磁感线垂直时为计时起点，求：(1) 线圈中产生的感应电动势的表达式；(2) 在转过 2 的时间内，线圈中产生的平均感应电动势。答案(1)etv (2)480 v240 sin3000解析(1) 线圈运动的角速度为：4名校名 推荐 2 n 3000 rad/s线圈从