2019-2020學(xué)年高中物理第2章交變電流第2節(jié)交變電流的描述課后提能訓(xùn)練粵教版選修3-

.基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)一、選擇題<在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,第1~3題只有一項(xiàng)符合題目要求,第4~5題有多項(xiàng)符合題目要求>1．線框在勻強(qiáng)磁場中繞OO′軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)<由上向下看是逆時(shí)針方向>,當(dāng)轉(zhuǎn)到如圖所示位置時(shí),磁通量和感應(yīng)電動(dòng)勢大小的變化情況是<>A．磁通量和感應(yīng)電動(dòng)勢都在變大B．磁通量和感應(yīng)電動(dòng)勢都在變小C．磁通量在變小,感應(yīng)電動(dòng)勢在變大D．磁通量在變大,感應(yīng)電動(dòng)勢在變小化,則<>A．0.01s時(shí)穿過線圈的磁通量為零B．線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為50rad/s[解析]0.01s時(shí)電動(dòng)勢為零,線圈處于中性面位置,故穿過線圈的磁通量最大,故A錯(cuò)sradsmm3．一個(gè)矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),穿過線圈的磁通量隨時(shí)間變化的圖象如圖甲所示,則下列說法中正確的是<>...甲乙A．t＝0時(shí)刻,線圈平面與中性面垂直B．t＝0.01s時(shí)刻,線圈中磁通量變化率最大Ct02s時(shí)刻,瞬時(shí)電動(dòng)勢最大D．該線圈相應(yīng)的交流電動(dòng)勢圖象如圖乙所示[解析]線圈在中性面時(shí)磁通量最大,感應(yīng)電動(dòng)勢最小,故t＝0時(shí)刻線圈在中性面上,A錯(cuò)；線圈與中性面垂直時(shí)磁通量最小,磁通量變化率最大,感應(yīng)電動(dòng)勢最大,B正確；易知t4．如圖所示,一矩形閉合線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場方向的轉(zhuǎn)軸OO′以恒定的角速度ω轉(zhuǎn)動(dòng),從線圈平面與磁場方向平行時(shí)開始計(jì)時(shí),則在錯(cuò)誤!~錯(cuò)誤!這段時(shí)間內(nèi)<>A．線圈中的感應(yīng)電流一直在減小B．線圈中的感應(yīng)電流先增大后減小C．穿過線圈的磁通量先減小后增大D．穿過線圈的磁通量的變化率先減小后增大cdPP12同的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到與磁場方向平行時(shí)<>122C．線圈繞P轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電流等于繞P轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電流1212...[解析]由左手定則可判斷A對(duì)；對(duì)于兩種轉(zhuǎn)動(dòng)方式,其總電動(dòng)勢為每條邊切割磁感線產(chǎn)動(dòng)勢之和,即e＝Blvsinωt＋Blvsinωt＝Bl<ωr＋ωr>sinωt＝BωSsinωt,1212與繞哪條軸轉(zhuǎn)動(dòng)無關(guān),故B錯(cuò)、C對(duì)；由于f＝BIl,因?yàn)榱鬟^的電流相同,故所受安培力安培力二、非選擇題rad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng),如圖所示,垂直于線框平面向里的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5<1>該線框產(chǎn)生的交變電流電動(dòng)勢最大值、電流最大值分別是多少？[答案]<1>6.28V6.28A<2>5.44V[解析]<1>交變電流電動(dòng)勢最大值為E＝NBSω＝10×0.5×0.22×10πV＝6.28V,m的最大值為I＝錯(cuò)誤!＝錯(cuò)誤!A＝6.28A．m<2>線框轉(zhuǎn)過60°時(shí),感應(yīng)電動(dòng)勢e＝Esin60°＝5.44V．m7．如圖所示,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B＝0.50T,矩形線圈的匝數(shù)N＝100匝,邊長Lab＝0.20m,L＝0.10m,以3000r/min的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng),若從線圈平面通過中性面時(shí)開始計(jì)bc<1>交變電動(dòng)勢的瞬時(shí)值表達(dá)式；<2>若線圈總電阻為2Ω,線圈外接電阻為8Ω,寫出交變電流的瞬時(shí)值表達(dá)式；<3>線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過錯(cuò)誤!的過程中,交變電動(dòng)勢的平均值．<3>200V...線圈電動(dòng)勢的最大值E＝NBSω＝314V,m故交變電動(dòng)勢的瞬時(shí)值表達(dá)式為e＝Esinωt＝314sin<100πt>V．m<2>I＝錯(cuò)誤!＝31.4A,m所以交變電流的瞬時(shí)值表達(dá)式為i＝31.4sin<100πt>A．<3>錯(cuò)誤!＝N錯(cuò)誤!＝N錯(cuò)誤!＝4NBSn＝200V．能力提升8．<多選>如圖甲所示,"匚"形金屬框?qū)к壦椒胖茫畬?dǎo)軌上跨接一金屬棒ab,與導(dǎo)軌構(gòu)成閉合回路,并能在導(dǎo)軌上自由滑動(dòng),在導(dǎo)軌左側(cè)與ab平行放置的導(dǎo)線cd中通以如圖乙所示甲A．0→t乙34ABCD[解析]從圖乙可看出線圈從垂直于中性面開始旋轉(zhuǎn),由楞次定律可判斷,初始時(shí)刻電流Bm...10．一交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢隨時(shí)間變化的圖象如圖所示,求：<2>當(dāng)線圈第一次轉(zhuǎn)到什么位置時(shí),感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)值為最大值的一半．[解析]E＝5V,ω＝錯(cuò)誤!＝100π,有e＝5sin<100πt>V,m<2>當(dāng)e＝2.5V時(shí),sin100πt＝錯(cuò)誤!,有100πt＝錯(cuò)誤!,故當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到與中性面成錯(cuò)誤!角時(shí),感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)值為最大值的一半．<3>E＝nBSω,mBTT．11．如圖所示,在勻強(qiáng)磁場中有一個(gè)"π"形導(dǎo)線框可繞AB軸轉(zhuǎn)動(dòng),已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場的磁感<1>寫出線框中感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)值表達(dá)式；[答案]<1>e＝10錯(cuò)誤!cos<100πt