把握两个特殊位置,理解交变电流的变化规律

1、把握两个特殊位置，理解交变电流的变化规律精费线圈绕垂直于匀强磁场且沿线圈平面的轴匀速转动时，会产生大小和方向都随时间做周期性 变化的电流，称为交变电流.交变电流最大值和方向的改变出现在两个特殊位置上，即中性 面和垂直于中性面两个位置.把握这两个位置，对理解交变电流的变化规律十分重要.中性面如图1甲所示，线圈平面与磁感线垂直时的位置即为中性面位置.线圈处于中性面位置 时，穿过线圈的最大.如图乙所示，此时ab、cd边的速度方向与磁场方向平行，不切割磁感线，所以线圈中的 感应电动势及感应电流均为零.从中性面开始计时，感应电动势随时间的变化关系式为6 = nBSwsin wt，其图象如图丙所示.(3)

2、从中性面开始计时，线圈中磁通量随时间的变化关系式为O = BScos wt，一t图象如图 丁所示，特别需要注意t=0时刻，即线圈处于中性面位置时，穿过线圈的最大，但图象 斜率为零(最小)，由法拉第电磁感应定律E = n晋得此时感应电动势为零.图1中性面的垂面如图2甲所示，线圈平面与磁感线平行时的位置即为中性面的垂面线圈处于垂直中性 面位置时，穿过线圈的为零.如图乙所示，此时ab、cd边的速度方向与磁场方向垂直，切割磁感线有效速度最大，所 以线圈中的感应电动势及感应电流均为最大值.从垂直中性面开始计时，感应电动势随时间 的变化关系式为e = nBSwcos wt，其图象如图丙所示.从垂直中性面开

3、始计时，线圈中磁通量随时间的变化关系式为O = BSsin wt，一t图象 如图丁所示，特别需要注意t=0时刻，即线圈处于垂直中性面位置时，穿过线圈的为零， 但图象斜率最大，由法拉第电磁感应定律E = n得此时感应电动势最大.图2两个特殊位置的特点线圈平面与中性面重合时，SB,最大，展=0, e =0, i = 0,电流方向将发生改变.线圈平面与中性面垂直时，SB,=0,展最大，e最大，i最大，电流方向不改变.【对点例题】（双选）矩形线框绕垂直于匀强磁场且沿线框平面的轴匀速转动时产生了交变电 流，下列说法正确的是（）当线框位于中性面时，线框中感应电动势最大当穿过线框的磁通量为零时，线框中的感应

4、电动势也为零每当线框经过中性面时，感应电动势或感应电流方向就改变一次线框经过中性面时，各边都不切割磁感线解题指导 线框位于中性面时，线框平面与磁感线垂直，穿过线框的磁通量最大，但此时切 割磁感线的两边速度方向与磁感线平行，即不切割磁感线，穿过线框的磁通量的变化率等于 零，所以感应电动势等于零，感应电动势或感应电流的方向在此时刻改变.垂直于中性面时， 穿过线框的磁通量为零，切割磁感线的两边的速度与磁感线垂直，有效切割速度最大，此时 穿过线框的磁通量的变化率最大，所以感应电动势最大.故C、D正确.答案CD特别提醒线框转动一周经过中性面两次，因此线框转动一周电流的方向改变两次.（双选）一单匝闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，在转动过程中，通过 线圈的最大磁通量为m,最大感应电动势为Em,下列说法正确的是（）当磁通量为零时，感应电动势也为零当磁通量减小时，感应电动势在增大当磁通量等于0.5m时，感应电动势等于0.5EmEmD角速度3=嘛答案BD解析 因为 Em = BSw = Omw，贝w = Em/