高二物理選修3-2粵教版 2.1 認(rèn)識(shí)交變電流、2.2 交變電流的描述每課一練

1、2.1 認(rèn)識(shí)交變電流、2.2 交變電流的描述 每課一練（粵教版選修3-2）1關(guān)于線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的交變電流，下列說(shuō)法中正確的是()A線(xiàn)圈平面每經(jīng)過(guò)中性面一次，感應(yīng)電流方向就改變一次，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向不變B線(xiàn)圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，感應(yīng)電流方向就改變一次C線(xiàn)圈平面經(jīng)過(guò)中性面一次，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流的方向都要改變一次D線(xiàn)圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流方向都要改變一次2(雙選)線(xiàn)圈在磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的交流電的瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)為e10sin 20t V，則下列說(shuō)法正確的是()At0時(shí)，線(xiàn)圈平面位于中性面Bt0時(shí)，穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量最大Ct0時(shí)，導(dǎo)線(xiàn)切割磁感線(xiàn)的有效速度最大Dt0.4 s時(shí)，e達(dá)到峰值10

2、V3交流發(fā)電機(jī)在工作時(shí)的電動(dòng)勢(shì)為eEmsin t，若將其電樞的轉(zhuǎn)速提高1倍，其他條件不變，則其電動(dòng)勢(shì)變?yōu)?)AEmsin B2EmsinCEmsin 2t D2Emsin 2t4一閉合矩形線(xiàn)圈abcd繞垂直于磁感線(xiàn)的固定軸OO勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線(xiàn)圈平面位于如圖6甲所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中通過(guò)線(xiàn)圈的磁通量隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示，下列說(shuō)法正確的是()圖6At1、t3時(shí)刻通過(guò)線(xiàn)圈的磁通量變化率最大Bt1、t3時(shí)刻線(xiàn)圈中感應(yīng)電流方向改變Ct2、t4時(shí)刻線(xiàn)圈中磁通量最大Dt2、t4時(shí)刻線(xiàn)圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最小5(雙選)如圖7所示，一正方形線(xiàn)圈abcd在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)軸OO勻速轉(zhuǎn)動(dòng)沿著OO觀(guān)察，線(xiàn)圈沿逆

3、時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，線(xiàn)圈匝數(shù)為n，邊長(zhǎng)為l，電阻為R，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為，則當(dāng)線(xiàn)圈轉(zhuǎn)至圖示位置時(shí)()圖7A線(xiàn)圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍bcdaB線(xiàn)圈中的感應(yīng)電流為C穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量為0D穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量的變化率為06如圖8所示，矩形線(xiàn)圈abcd，已知ab為L(zhǎng)1，ad為L(zhǎng)2，在磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞OO軸以角速度(從圖中位置開(kāi)始)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則線(xiàn)圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為()圖8ABL1L2sin t BBL1L2cos tCBL1L2sin t DBL1L2cos t7如圖9所示，一矩形線(xiàn)圈abcd放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，并繞過(guò)ab、cd中點(diǎn)的軸OO以角速度逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)若以線(xiàn)圈平面與磁

4、場(chǎng)夾角0°時(shí)(如圖)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，并規(guī)定當(dāng)電流自a流向b時(shí)電流方向?yàn)檎齽t下列四幅圖中正確的是()圖98(雙選)如圖10甲所示，一矩形閉合線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的轉(zhuǎn)軸OO以恒定的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)當(dāng)從線(xiàn)圈平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，線(xiàn)圈中產(chǎn)生的交變電流按照?qǐng)D乙所示的余弦規(guī)律變化，則在t時(shí)刻()圖10A線(xiàn)圈中的電流最大B穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量為零C線(xiàn)圈所受的安培力為零D線(xiàn)圈中的電流為零9如圖11所示，矩形線(xiàn)圈abcd在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中可以分別繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸P1和P2以相同的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)線(xiàn)圈平面轉(zhuǎn)到與磁場(chǎng)方向平行時(shí)()圖11A線(xiàn)圈繞P1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電流等于繞P2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電流B線(xiàn)圈繞P1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)

5、的電動(dòng)勢(shì)小于繞P2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電動(dòng)勢(shì)C線(xiàn)圈繞P1和P2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)電流的方向相同,都是abcdD線(xiàn)圈繞P1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)cd邊受到的安培力大于繞P2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)cd邊受到的安培力題號(hào)123456789答案10一矩形線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以角速度4 rad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)的圖象如圖12所示則交變電流的頻率為_(kāi)Hz，當(dāng)t0時(shí)，線(xiàn)圈平面與磁感線(xiàn)_，當(dāng)t0.5 s時(shí)，e為_(kāi)V.圖1211如圖13所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)“n”形導(dǎo)線(xiàn)框可繞AB軸轉(zhuǎn)動(dòng)，已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B T，線(xiàn)框的CD邊長(zhǎng)為l120 cm，CE、DF邊長(zhǎng)均為l210 cm，轉(zhuǎn)速為50 r/s.若從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，圖13(1)寫(xiě)出線(xiàn)框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

6、的瞬時(shí)值表達(dá)式；(2)在et坐標(biāo)系中作出線(xiàn)框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化關(guān)系的圖象12如圖14所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)B0.1 T，所用矩形線(xiàn)圈的匝數(shù)N100，邊長(zhǎng)ab0.2 m，bc0.5 m，以角速度100 rad/s繞OO軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)從線(xiàn)圈平面通過(guò)中性面時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，試求：圖14(1)線(xiàn)圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小(2)由t0至t過(guò)程中的平均電動(dòng)勢(shì)值參考答案課后鞏固練1C2AB根據(jù)交流電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式可判斷題目所給的交流電為正弦式交變電流，當(dāng)t0時(shí)，e0，所以此時(shí)磁通量的變化率為零，導(dǎo)線(xiàn)切割磁感線(xiàn)的有效速度為零，但此時(shí)穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量最大，線(xiàn)圈平面位于中性面，所以A、B正確， C錯(cuò)誤；當(dāng)t0.4 s時(shí)，e10s

7、in 20t V10sin 8 V0，所以D錯(cuò)誤3D電樞轉(zhuǎn)速提高1倍，由2n知，角速度變?yōu)樵瓉?lái)的2倍；由電動(dòng)勢(shì)最大值表達(dá)式EmnBS知，最大值也變?yōu)樵瓉?lái)的2倍4Bt1、t3時(shí)刻通過(guò)線(xiàn)圈的磁通量的絕對(duì)值最大，磁通量變化率0，此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、感應(yīng)電流為零，線(xiàn)圈中感應(yīng)電流方向改變，A錯(cuò)誤，B正確；t2、t4時(shí)刻線(xiàn)圈中磁通量為零，磁通量的變化率最大，即感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，C、D錯(cuò)誤5BC圖示位置為垂直于中性面的位置，此時(shí)通過(guò)線(xiàn)圈的磁通量為零，但磁通量的變化率最大，感應(yīng)電流也最大，I，由右手定則可判斷出線(xiàn)圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍dcba.6C線(xiàn)圈經(jīng)過(guò)時(shí)間t時(shí)，轉(zhuǎn)過(guò)角度，這時(shí)ab，cd邊切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

8、EabBL1vsin ，EcdBL1vsin ，bc，ad邊不切割磁感線(xiàn)不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，故線(xiàn)圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為EEabEcd2BL1vsin 2BL1·L2sin tBL1L2sin t，故正確選項(xiàng)應(yīng)為C.7D矩形線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，從線(xiàn)圈平面與磁場(chǎng)方向平行開(kāi)始計(jì)時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電流按余弦規(guī)律變化，由于t=0時(shí)，線(xiàn)圈的轉(zhuǎn)動(dòng)方向如題圖，由右手定則判斷可得，此時(shí)ad中電流方向?yàn)橛蒩到d，線(xiàn)圈中電流方向?yàn)閍dcba，與規(guī)定的電流正方向相反，電流為負(fù)值又因?yàn)榇藭r(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，故只有D正確8CDt，此時(shí)線(xiàn)圈位于中性面位置，所以穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量最大，B錯(cuò)誤；由于

9、此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，所以線(xiàn)圈中電流為零，線(xiàn)圈所受的安培力為零，A錯(cuò)誤，C、D正確9A無(wú)論是繞P1轉(zhuǎn)動(dòng)還是繞P2轉(zhuǎn)動(dòng)，線(xiàn)圈轉(zhuǎn)到圖示位置時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)都為最大值Em=nBS，由歐姆定律可知此時(shí)I相等，A對(duì)，B錯(cuò)；由右手定則可知線(xiàn)圈中電流方向?yàn)閍dcba，故C錯(cuò)；cd邊所受的安培力FBLcdI，故F一樣大，D錯(cuò)102垂直0解析T s，則交流電的頻率f2 Hz.由圖象知t0時(shí)，e0，線(xiàn)圈位于中性面位置，線(xiàn)圈平面和磁感線(xiàn)垂直；當(dāng)t0.5 s時(shí)，t2ft2，e0.11(1)e10cos 100t V(2)見(jiàn)解析解析 (1)線(xiàn)框轉(zhuǎn)動(dòng)，開(kāi)始計(jì)時(shí)的位置為線(xiàn)圈平面與磁感線(xiàn)平行的位置，產(chǎn)生的交變電流按余弦規(guī)律變化，

10、在t時(shí)刻線(xiàn)框轉(zhuǎn)過(guò)的角度為t，此時(shí)刻eBl1l2cos t，即eBScos t，其中B T，S0.1×0.2 m20.02 m2，2n2×50 rad/s100 rad/s，故e×0.02×100cos 100t V，即e10cos 100t V.(2)T0.02 s，線(xiàn)框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化關(guān)系的圖象如下圖所示12(1)e314sin 100t V(2)200 V解析(1)解法一線(xiàn)圈經(jīng)過(guò)時(shí)間t轉(zhuǎn)過(guò)角度t，這時(shí)bc和da邊不切割磁感線(xiàn)，ab和cd邊切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)eabecdNBvsin t，其中v，所以eeabecd2eab2NBsin tNBSsin t，則EmNBS100×0.1×0.1×100 V314 V，e314sin 10