2019_2020学年高中物理第五章交变电流第1节交变电流课下作业新人教版选修3_2.doc

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1、第1节交变电流[随堂演练]1.(交变电流的产生及规律)(多选)如图5-1-11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ω转动,从线圈平面与磁场方向平行时开始计时,则在0~这段时间内图5-1-11A.线圈中的感应电流一直在减小B.线圈中的感应电流先增大后减小C.穿过线圈的磁通量一直在减小D.穿过线圈的磁通量的变化率一直在减小解析 题图位置,线圈平面与磁场平行,感应电流最大,因为=,在0~时间内线圈转过四分之一个周期,感应电流从最大减小为零,穿过线圈的磁通量逐渐增大,穿过线圈的磁通量的变化率一直在减小。答案 AD2.(正弦式交变电流的图像)一个矩形线圈在匀强

2、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5-1-12甲所示,则下列说法中正确的是图5-1-12A.t=0时刻,线圈平面与中性面垂直10B.t=0.01s时刻,Φ的变化率最大C.t=0.02s时刻,感应电动势达到最大D.该线圈产生的相应感应电动势的图像如图乙所示解析 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,感应电动势应为零,C、D项均错误。答案 B3.(交变电流的规律)交流发电机工作时电动势为e=Emsinωt,若将发电机的转速提高一倍,同时将电枢所围面积

3、减小一半,其他条件不变,则其电动势变为A.e′=Emsin     B.e′=2EmsinC.e′=Emsin2ωtD.e′=sin2ωt解析 感应电动势的瞬时值表达式e=Emsinωt,而Em=nBωS,当ω加倍而S减半时,Em不变,故正确答案为C。答案 C4.(交变电流的规律)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5-1-13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。求:图5-1-13(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

4、是多大,解析 (1)交变电流电动势最大值为Em=nBSω=10×0.5×0.22×10πV=6.28V,电流最大值为Im==A=6.28A。(2)线框从图示位置转过60°时,感应电动势e=Emsin60°≈5.44V。答案 (1)6.28V 6.28A (2)5.44V10[限时检测]►题组一 交变电流的特点及产生1.(多选)一矩形闭合线圈在匀强磁场中匀速转动,当线圈平面通过中性面时A.线圈平面与磁感线垂直,此时通过线圈的磁通量最大B.通过线圈磁通量的变化率达最大值C.线圈中感应电流为零D.此位置前后的感应电流方向相反解析 当线圈平面通过中性面时,线圈平面与磁感线垂直,通过线圈的磁通量最

5、大,通过线圈磁通量的变化率为零,线圈中感应电流为零,此位置前后的感应电流方向相反。故选项A、C、D正确,B错误。答案 ACD2.一线圈在匀强磁场中匀速转动,在如图5-1-14所示位置时图5-1-14A.穿过线圈的磁通量最大,磁通量的变化率最小B.穿过线圈的磁通量最大,磁通量的变化率最大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解析 当线圈平面平行于磁感线时,磁通量最小,但Em最大,即最大,故正确答案为C。答案 C3.如图5-1-15所示,矩形线圈abcd在匀强磁场中沿逆时针方向匀速转动,可产生交变电流,当线圈转到图示位置时,电流表指针向右偏转

6、,当线圈由图示位置继续转动,下列说法中正确的是10图5-1-15A.线圈在转动~π的过程中,指针向右偏转B.线圈在图示位置时,线圈中电流改变方向C.线圈在转动~2π的过程中,指针向左偏转D.线圈在图示位置反方向转过~2π的过程中,指针向左偏转解析 线圈在中性面开始改变电流方向,图示位置不是中性面,故B错;逆时针转时电流改为指针左偏,在~的过程中都是指针左偏,A错;逆时针转时电流表改为指针右偏,在~2π的过程中都是指针右偏,C错;线圈从图示位置反方向转过~2π的过程中,根据右手定则,可判断指针向左偏,故D对。答案 D4.如图5-1-16所示,矩形线圈abcd在匀强磁场中可以分别绕垂直于磁场

7、方向的轴P1和P2以相同的角速度匀速转动,当线圈平面转到与磁场方向平行时图5-1-16A.线圈绕P1转动时的电流等于绕P2转动时的电流B.线圈绕P1转动时的电动势小于绕P2转动时的电动势C.线圈绕P1和P2转动时电流的方向相同,都是a→b→c→d→aD.线圈绕P1转动时dc边受到的安培力大于绕P2转动时dc边受到的安培力10解析 线圈绕垂直于磁场方向的轴转动产生交变电流,产生的电流、电动势及线圈各边所受安培力大小与转轴所在位置无关,

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