新人教版20182019学年高中物理第五章章交变电流课后提升作业七51交变电流选修32

课后提高作业七交变电流(40

分钟

50分)一、选择题

(此题共

6小题,每题

6分,共

36分)1.如图中闭合线圈都在匀强磁场中绕虚线所示的固定转轴匀速转动,不可以产生正弦式交变电流的是( )【分析】选C。线圈绕垂直于匀强磁场方向的轴匀速转动

,就能产生正弦式交变电流

,与线圈的形状和转轴地点没关,应选C。2.某线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动

,产生交变电流的图象如下图

,由图中信息能够判断

(

)A.在

A和

C时刻线圈处于中性面地点B.在

B和

D时刻穿过线圈的磁通量为零C.从

O时刻到

D时刻线圈转过的角度为

2πD.若从

O时刻到

B时刻历时

0.02s,

则交变电流的频次为

50Hz【分析】选

C。A、C时刻电流最大

,位于与中性面垂直的地点

,A

错。B、D时刻,电流最小

,处于中性面地点

,磁通量最大

,B

错。从

O到

D是一个周期

,线圈转过的角度为

2π,C

对。若从O时刻到

B时刻历时

0.02s,

则交变电流的频次为

25Hz,D错。如下图,单匝矩形线圈的一半放在有界匀强磁场中,中心轴线OO′与磁场界限重合,线圈绕中心轴线按图示方向(从上向下看逆时针方向)匀速转动,t=0时刻线圈平面与磁场方向垂直,规定电流方向沿abcd为正方向,则图中能表示线圈内感觉电流随时间变化规律的是( )【解题指南】解答此题应明确以下两点:产生正弦式交变电流的条件。线圈转轴的地点对交变电流的影响。【分析】选B。在0~内,ab一侧的线圈在磁场中绕OO′轴转动产生正弦式交变电流,电流方向由楞次定律判断为dcba且愈来愈大。~内,ab一侧线圈在磁场外,而dc一侧线圈又进入磁场产生交变电流,电流方向为dcba且愈来愈小,以此类推可知i-t图象正确的为B。4.如下图,矩形线圈abcd在匀强磁场中分别绕垂直于磁场方向的轴P1和P2以同样的角速度匀速转动,当线圈平面转到与磁场方向平行时( )A.线圈绕P1转动时产生的感觉电流等于绕P2转动时产生的感觉电流B.线圈绕P转动时产生的感觉电动势小于绕P转动时产生的感觉电动势12C.线圈绕P1和P2转动时产生的感觉电流的方向同样,都是a→b→c→dD.线圈绕P1转动时dc边遇到的安培力大于绕P2转动时dc边遇到的安培力【分析】选A。线圈转动时产生的感觉电动势的大小与转动轴的地点没关,选项A正确,B错误;绕两个轴转动产生的感觉电流的大小相等,从上向下看,线框逆时针旋转,电流的方向应为a→d→c→b,选项C错误;电流相等,cd边遇到的安培力也相等,选项D错误。沟通发电机在工作时产生的电动势为e=Emsinωt,若将发电机的角速度提高一倍。同时将线框所围面积减小一半,其余条件不变,则其电动势变成( )A.e′=Emsin

B.e′

=2EmsinC.e′=Emsin2ωtD.e′=sin2ωt【分析】选C。由题知ω′=2ω,S′=,又由Em=nBSω知E′m=Em,故e′=E′msinω′t=Emsin2ωt,C对。【赔偿训练】已知交变电流的刹时价表达式是i=10sin100πtA,从t=0到第一次出现最大值的时间是( )C.s

D.s【分析】选

C。从交变电流的刹时价表达式

i=10sin100

πtA能够看出

,该沟通电是从中性面开始计时,经过出现最大值,依照6.(2018·苏州高二检测)如下图

T==s=s,t1==s。,一矩形线圈绕与匀强磁场垂直的中心轴OO′沿顺时针方向转动

,引出线的两头分别与互相绝缘的两个半圆形铜环

M和N相连。M和

N又经过固定的电刷

P和

Q与电阻

R相连。在线圈转动过程中

,经过电阻

R的电流

(

)大小和方向都随时间做周期性变化大小和方向都不随时间做周期性变化C.大小不停变化,方向老是P→R→QD.大小不停变化,方向老是Q→R→P【分析】选C。在图示地点时产生感觉电动势,由右手定章可知,ab边的感觉电动势方向由b→a,cd边感觉电动势的方向由d→c,经过电刷将电流引出,在外电路中的电流方向为P→R→Q,转过

180°后,ab、cd

边地点互换

,但电流方向仍为

P→R→Q,应选项

C正确。二、非选择题

(14

分。需写出规范的解题步骤

)7.(2018

·百色高二检测

)如下图

,一半径为

r=10cm

的圆形线圈共

100匝,在磁感觉强度B=T的匀强磁场中,绕垂直于磁场方向的中心轴线OO′以n=600r/min的转速匀速转动,当线圈转至中性面地点(图中地点)时开始计时。写出线圈内所产生的交变电动势的刹时价表达式。(2)求线圈从图示地点开始在s时的电动势的刹时价。【分析】线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴线匀速转动时动势,当线圈平面在中性面时开始计时,其表达式为e=Emsin

ωt。

,线圈内产生正弦式交变电(1)e=Emsinωt,Em=NBSω(与线圈形状没关),=2πn=20πrad/s,故e=100sin20πtV。(2)当t=s时,e=100sin(20π×)V=50V=86.6V。答案:(1)e=100sin20πtV(2)86.6V【赔偿训练】如下图为演示用的手摇发电机模型,匀强磁场磁感觉强度B=0.5T,线圈匝数n=50,每匝线圈面积0.48m2,转速150r/min,在匀速转动过程中,从图示地点开始计时。写出交变感觉电动势刹时价的表达式。画出e-t图线。【分析】(1)当线圈平面经过中性面开始计时,则线圈在时间t内转过角度ωt,于是感觉电动势刹时价e=Emsinωt,此中Em=nBSω。由题意知n=50,B=0.5T,ω=rad/s=5πrad/s,S=0.48m2,Em=nBSω=50×0.5×0.48×5πV≈188V,因此e=188si