3-2+课件+对点练习+题组训练：第二章++交变电流 2.1

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1、交变电流的产生和表述1．当交流发电机的线圈转到线圈平面与中性面重合时，下列说法中正确的是(　　)A．电流将改变方向B．磁场方向和线圈平面平行C．线圈的磁通量最大D．线圈产生的感应电动势最大答案　AC解析　当线圈平面与中性面重合时，磁通量最大，磁通量的变化率为零，感应电动势为零，电流将改变方向．故选A、C.正弦交变电流的图像2．一只矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图像如图2－1－11甲所示，则下列说法中正确的是(　　)图2－1－11A．t＝0时刻，线圈平面与中性面垂直B．t

2、＝0.01s时刻，Φ的变化率最大C．t＝0.02s时刻，交变电动势达到最大D．该线圈产生的相应交变电动势的图像如图乙所示答案　B解析　由题图甲可知t＝0时刻，线圈的磁通量最大，线圈处于中性面，t＝0.01s时刻，磁通量为零，但变化率最大，所以A项错误，B项正确．t＝0.02s时，交变电动势应为零，C、D项均错误．峰值和瞬时值问题3．交流发电机在工作时电动势为e＝Emsinωt，若将发电机的转速提高一倍，同时将电枢所围面积减小一半，其他条件不变，则其电动势变为(　　)A．e′＝Emsin　　　　　B．e′＝2Emsi

3、nC．e′＝Emsin2ωtD．e′＝sin2ωt答案　C解析　本题考查交变电压的瞬时值表达式e＝Emsinωt，而Em＝NBωS，当ω加倍而S减半时，Em不变，故正确答案为C.图2－1－124．有一10匝正方形线框，边长为20cm，线框总电阻为1Ω，线框绕OO′轴以10πrad/s的角速度匀速转动，如图2－1－12所示，垂直于线框平面向里的匀强磁场的磁感应强度为0.5T．问：(1)该线框产生的交变电流电动势最大值、电流最大值分别是多少？(2)线框从图示位置转过60°时，感应电动势的瞬时值是多大？答案　(1)6.2

4、8V　6.28A　(2)5.44V解析　(1)交变电流电动势最大值为Em＝nBSω＝10×0.5×0.22×10πV＝6.28V，电流的最大值为Im＝＝A＝6.28A.(2)线框转过60°时，感应电动势e＝Emsin60°＝5.44V.(时间：60分钟)题组一　交变电流的产生和表述1．线框在匀强磁场中绕OO′轴匀图2－1－13速转动(由上向下看是逆时针方向)，当转到如图2－1－13所示位置时，磁通量和感应电动势大小的变化情况是(　　)A．磁通量和感应电动势都在变大B．磁通量和感应电动势都在变小C．磁通量在变小，感应

5、电动势在变大D．磁通量在变大，感应电动势在变小答案　D解析　由题图可知，Φ＝Φmcosθ，e＝Emsinθ，所以磁通量变大，感应电动势变小．图2－1－142．如图2－1－14所示，为演示交变电流产生的装置图，关于这个实验，正确的说法是(　　)A．线圈每转动一周，指针左右摆动两次B．图示位置为中性面，线圈中无感应电流C．图示位置ab边的感应电流方向为a→bD．线圈平面与磁场方向平行时，磁通量变化率为零答案　C解析　线圈在磁场中匀速转动时，在电路中产生呈周期性变化的交变电流，线圈经过中性面时电流改变方向，线圈每转动一周

6、，有两次通过中性面，电流方向改变两次，指针左右摆动一次，故A错；线圈处于图示位置时，ab边向右运动，由右手定则，ab边的感应电流方向为a→b，故C对；线圈平面与磁场方向平行时，ab、cd边垂直切割磁感线，线圈产生的电动势最大，也可以这样认为，线圈平面与磁场方向平行时，磁通量为零，但磁通量的变化率最大，B、D错误．3．如图所示，面积均为S的线圈均绕其对称轴或中心轴在匀强磁场B中以角速度ω匀速转动，能产生正弦交变电动势e＝BSωsinωt的图是(　　)答案　A解析　线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，且从中性面开

7、始计时，产生的电动势e＝BSωsinωt，由此判断，只有A选项符合．题组二　正弦交变电流的图像4．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速转动时，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图2－1－15所示，下列结论正确的是(　　)图2－1－15A．在t＝0.1s和t＝0.3s时，电动势最大B．在t＝0.2s和t＝0.4s时，电动势改变方向C．电动势的最大值是157VD．在t＝0.4s时，磁通量变化率达最大，其值为3.14Wb/s答案　CD解析　由Φ－t图像可知Φmax＝BS＝0.2Wb，T＝0.4s，又因

8、为N＝50，所以Emax＝NBSω＝NΦmax·＝157V，C正确；t＝0.1s和0.3s时，Φ最大，e＝0，变向；t＝0.2s和0.4s时，Φ＝0，e＝Emax最大，故A、B错误，根据线圈在磁场中转动时产生感应电动势的特点知，当t＝0.4s时，最大，＝3.14Wb/s，D正确．图2－1－165．处在匀强磁场中的矩形线圈abcd，以恒定的角速度绕ab边转动，