高中物理复习——交流电电磁场和电磁波.pdfVIP

第十三章交流电电磁场和电磁波

第一单元交变电流

第1课时交流电的产生及描述

要点一交变电流的产生及变化规律

1.（2009·通州模拟）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

电流的图象如图所示,由图中信息可以判断（）

A.在A和C时刻线圈处于中性面位置

B.在B和D时刻穿过线圈的磁通量为零

C.从A～D时刻线圈转过的角度为2π

D.若从O～D时刻历时0.02s,则在1s内交变电流的方向改变100次

答案D

要点二描述交流电的物理量

2.如图所示,交流发电机转子有n匝线圈,每匝线圈所围面积为S,匀强磁场的磁感应

强度为B,线圈匀速转动的角速度为,线圈内阻为r,外电路电阻为R.当线圈由图中

实线位置匀速转动90°到达虚线位置过程中,求:

（1）通过R的电荷量q为多少？

（2）R上产生的电热Q为多少？

R

（3）外力做的功W为多少？

222222

nBSπnBSR

答案（1）（2）（3）πnBS

Rr4(Rr)24(Rr)

题型1求交流电的有效值

【例1】如图所示表示交变电流的电流随时间变化的图象,此交变电流的有效值

是（）

A.5AB.5A

C.3.5AD.3.5A

答案B

题型2交流电图象的应用

【例2】如图所示,为某交变电动势随时间变化的图象,从图象中可知交变电动

势的峰值为V,周期T是s,交变电动势变化最快的时刻是,穿过产生此电动势的线圈的磁通量变化

最快的时刻是,若此交流线圈共100匝,则穿过此线圈的最大磁通量是Wb.

nT2n1

答案3102×10-2（n=1,2,3…）T（n=0,1,2,3…）1×10-2

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题型3生活物理

【例3】曾经流行过一种自行车,它有能向车头灯供电的小型交流发电机,如图甲为其结构示意图.图

中N、S是一对固定的磁极,abcd为固定转轴上的矩形线框,转轴过bc边中点,与ab边平行,它的

一端有一半径r=1.0cm的摩擦小轮,小轮与自行车车轮的边缘相接触,如图乙所示.当车轮转动时,

0

因摩擦而带动小轮转动,从而使线框在磁极间转动.设线框由N=800匝导线圈组成,每匝线圈的面积

2

S=20cm,磁极间的磁场可视作匀强磁场,磁感应强度B=0.010T,自行车车轮的半径R=35cm,小齿

1

轮的半径R=4.0cm,大齿轮的半径R=10.0cm.现从静止开始使大齿轮加速转动,问大齿轮的角速

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度为多大时才能使发电机输出电压的有效值U=3.2V?（假定摩擦小轮与自行车车轮之间无相对滑

动）

答案3.2