交变电流的产生和变化规律

1、精品资源教案交变流电一、交变电流的产生和变化规律 例题分析1 .交流发电机在工作时的电动势为e=emsincoto若将其电枢的转速提高1倍，其他条件不变，则其电动势变为()(a) e=emsin o t/2 (b) e=2emsin3 t/2 (c) e=emsin2cot (d) e=2emsin2 3 t2 .闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，线圈中产生的交变电流的瞬时值表达式为i=lmsinwto保持其他条件不变，使线圈的匝数及转速都增加1倍，则电流的变化规律为()(a) i=2i msin2 w t (b) i=4i msin2 w t (c) i=2i msin w t

2、 (d) i=4i msinw t3 .已知交流电的瞬时表达式为i=5sin50兀ta ,从t=0到第一次出现最大值的时间是()(a) 1/100s (b) 1/500s (c) 1/150s (d) 1/200s4 .交流发电机在工作时的电动势为e=eosincotv,若将其电枢的转速提高1倍，同时将电枢所围成面积减小一半，其他条件不变，则其电动势变为()(a) e=eosin t/2v (b) e=2eosin t/2v (c) e=eosin2 tv (d) e=eo/2sin2 tv5 .如图所示，一只矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，则下列说法中正确的是()(a) t=

3、0时刻线圈平面与中性面垂直一/t(b) t=0.01s时刻，磁通量的变化率最大0 - 0.00.02/0.03 0.04 t/s(c) t=0.02s时刻，交流电动势达到最大(d) 0.02s至ij 0.03s的时间内，交流电的电动势在增大)q .6 .如图所示，一线圈在匀强磁场中匀速转动，经过图示位置时( (a)穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最大(b)穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最小(c)穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最大(d)穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最小7 . 一长直导线通以如图(甲)所示的交变电流，在导线下有一断开的线圈如图(乙)所示，若规定电流从左向右为

4、正，则相对 b来说，a点电势最高的时刻在()(a) g时刻(b) t2时刻(c) t3时刻(d)、时刻8.如图(甲)所示,匚形金属导轨水平放置，导轨上跨接一根金属棒ab,与导轨构成闭欢迎下载合回路并能沿导轨自由移动，在导轨左侧与ab平行放置的导线cd中通以图(乙)所示的交变电流规定电流方向自(a) 0t1(b) t1t2c向d为正，则ab受到向左的安培力的作用时间是()1lca(c ) t2t3(d ) t3t49.如图(甲)所示，a、b是两个相同的环形线圈，共轴并靠近放置，a线圈中通以如图(乙)所示的电流，则()(a)在ti到t2时间内a、b线圈互相吸引(b)在t2到t3时间内a、b线圈互相

5、排斥(c) ti时刻两线圈间的作用力为零(d) t2时刻两线圈间的吸引力最大10. 一矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动，线圈中的感应电动势e随时间t的变化如图所示，则下列说法正确的是(a) t1时刻通过线圈的磁通量为零(b) ti时刻通过线圈的磁通量绝对值最大(c) t2时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大(d)每当电动势e变换方向时，通过线圈的磁通量的绝对值都是最大11. 如图所示，正方形线圈abcd绕对称轴oo ,在匀强磁场中匀速转动， co=4rad/s,若已知ab=bc=20cm,匝数n=20,磁感应强度b=0.2t ,求：(1)转动过程中电动势的最大值及 位置

6、；(2)从图示位置转过90过程中的平均电动势；(3)设线圈是闭合的，总电阻r=10,线圈转动过程受到的电磁力矩的最大值及位置。o12. 一个在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动的线圈，当线圈转动到中性面时开始计时，t二1/6s,线圈中感应电动势为 50v,当t2=1/3s时，线圈中感应电动势为 50v,求:(1)感应电动势的最大值；(2)线圈转动的角速度大小；(3)线圈中感应电动势的瞬时值表达式。13. 如图所示，在匀强磁场，磁感应强度为 b,正方形线圈的面积为 s,导线的电阻率是， 线圈以转速n绕oo ,轴匀速转动，则线圈内最大电流为i mo现将线圈面积、磁感应强度、 导线电阻率、转速同时

7、增大到原来的 2倍，则新线圈中电流的最大值是原来电流最大值的几倍？o14. 一只矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量中 随时间的变化图象如图所示，问：（1） ti、t2、t3、t4各时刻，线圈分别处于什么位置；（2）从t=0到t=tl时刻穿过线圈的磁通量变化率如何变化？从 t= tl到t=t2时刻穿过线圈的磁通 量变化率如何变化？ （ 3） t=0、ti、t2、t3、t4各时刻哪个时刻线圈中感应电动势最大？在 哪个时刻感应电动势方向要发生变化？15. 一矩形线圈，面积是 0.05m2,共100匝，线圈电阻是 2a ,外接电阻是 r=8q ,线圈 在磁感应强度是 b=

8、1/ttt的匀强磁场中以 300r/min的转速绕垂直于磁感线的轴匀速转动， 如图所示。若从中性面开始计时，求： （1）线圈中感应电动势的瞬时值表达式；（2）线圈（3）外电路电阻 r两端的电压瞬时值的从开始计时经过1/30s时，线圈中电流的瞬时值;表达式。dccz716. 有一正弦交变电压的变化规律为u=311sin314tv ,若将一辉光电压是 220v的速管接上此正弦交变电压，则在 1s时间内速管发光的时间是多少？17. 一矩形线圈绕与匀强磁场垂直的中心轴转动，切割磁感线的两边并通过导体圆环外接 电阻r,线圈从如图所示位置开始以角速度匀速转动，“ _则通过r的电流（）:（a）大小和方向都不

9、断地变化；b（b）方向不变，大小不断变化一1-qp1 .（c）变化的规律是i=imsincot与1（d）变化的规律是i=i mcos w til nir一个带电粒子以速度 v0从长为l,间距为d的两平行金属板的中心 a射入，并沿直线从 b 穿出，如图（甲）所示，若将两金属板接到交流电源上，交变电压随时间的变化规律如图（乙）所示，欲使该粒子仍能从b点以入射速度vo穿出，求：（1）该交变电压的周期应满足什么条件？ （ 2）粒子从a点射入金属板的时刻应满足什么条件？tua_vobuo o11t图（甲）-uo 图（乙）如图（甲）所示，a、b是真空中水平放置的间距为d的平行金属板，板长为 l,两板间加电

10、压后板间电场可视为匀强电场，图（乙）是一周期性变化的交变电压。在t=0时，将图乙的交变电压加在 a、b两板，此时恰有一质量为 m,电量为q的粒子在板间中央沿水 平方向以速度vo射入电场，若此粒子在离开电场时恰能以平行a、b两板的速度飞出，求:（1） a、b两板上所加的交变电压的频率应满足的条件；（2）该交变电压的值 uo的取值范围。（忽略粒子的重力）。 uo a3-b:o -t/2-t 3t/2 -uo图（甲）图（乙）二、表征交变电流的物理量 有一个电容器，其耐压是250v该电容器是否能接在 220v的正弦交变电路上？为什么?有一电阻，加在它两段的电压为u=282sin314tv ,实际消耗的

11、功率是 2oow,求通过该电阻的交变电流的有效值和瞬时值。一交变电压的变化图线如图所示，该交变电压的有效值是多少?*u/v10 fo t/2 t5 : t/s某交变电流的图象如图所示，则该交变电流的有效值为（）(a) 4a(b) 4a(c) 3.5a(d) 6a一交变电流正弦波如图（甲）所示，另一交变电流如图（乙）所示，它们的最大值和频率都相同，把这两种电流通入相同的电阻，则在相同的时间内，两电阻消耗的功率之比为()(a) 1: 2(b) 1：(c) 1： 1(d) 1: 4图（乙）在电阻r上分别加上如图（甲）所示和图（乙）所示的交变电压u1和u2,在较长的时间内，电阻r上产生的热量相等，电阻

12、 r的阻值变化可以忽略，则（a）交变电压u2的最大值um等于u（b）交变电压u2的最大值um等于u（c）交变电压u2的有效值等于 u（d）交变电压u2的有效值等于 u)如图所示，将单匝正方形线圈abcd的一半放入匀强磁场中，磁场的磁感应强度b=1t,让它以边界 oo,为轴，以角速度 co=100rad/s匀速转动，在 ab、cd的中点用电枢 p、q将电流输送给小灯泡，线圈边长l=0.2m ,总电阻r=4q o灯泡电阻r=2 q ,不计p、q接触电阻及导线电阻，求：（1）线圈转动过程中产生的最大感应电动势;（2）理想电压表的度数。aa 户： x；： x1 id crrdc如图所示，在匀强磁场中，有一个形导线框可绕 ab轴转