鲁科版高中物理选择性必修第二册精品课件 第3章 交变电流与远距离输电 分层作业13 交变电流的产生.ppt

123456789101112答案(1)i=6.28sin314tA(2)1.95×103W(3)0.02C12345678910111212.在水平方向的匀强磁场中,有一个正方形闭合线圈绕垂直于磁感线的轴匀速转动,已知线圈的匝数为N=100,边长为20cm,电阻为10Ω,转动频率f=50Hz,磁场的磁感应强度为0.5T,求:(1)外力驱动线圈转动的功率;(2)当线圈转至线圈平面与中性面的夹角为30°时,线圈产生的感应电动势及感应电流的大小;(3)线圈由中性面转至与中性面成30°角的过程中,通过导线横截面的电荷量。123456789101112解析(1)线圈中产生的感应电动势的最大值为Em=NBSω=100×0.5×0.22×2π×50V=628V,感应电动势的有效值为(2)当线圈转至线圈平面与中性面的夹角为30°时,线圈产生的感应电动势的瞬时值为e=Emsin30°=314V,感应电流的瞬时值为i=A=31.4A。123456789101112答案(1)1.97×104W(2)314V31.4A(3)0.027C123456789101112A组必备知识基础练1.(多选)某小型发电机产生的感应电动势为e=50sin100πtV。对此电动势,下列表述正确的有()A.最大值是V B.频率是100HzC.有效值是V D.周期是0.02sCD1234567891011122.矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,从中性面开始转动180°角的过程中,平均感应电动势和最大感应电动势之比为()B1234567891011123.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()C解析本题考查交流电压的瞬时值表达式e=Emsinωt,而Em=NBSω,当ω加倍而S减半时,Em不变,故C正确。1234567891011124.线框在匀强磁场中绕OO轴匀速转动(由上向下看是逆时针方向),当转到如图所示位置时,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,感应电动势在变大D.磁通量在变大,感应电动势在变小D解析由题图,设线框平面与中性面夹角为θ,则有Φ=Φmcosθ,e=Emsinθ,因为θ角变小,所以磁通量变大,感应电动势变小,故D正确。1234567891011125.(多选)一矩形金属线圈,绕垂直磁场方向的转轴在匀强磁场中匀速转动,线圈中产生的感应电动势e随时间t变化的规律如图所示,下列说法正确的是()A.此交变电流的频率为10HzB.此感应电动势的有效值为VC.t=0.1s时,线圈平面与磁场方向垂直D.在线圈平面与磁场方向成30°角时,感应电动势的大小为1VBC1234567891011121234567891011126.(多选)图甲、乙分别表示两种电压的波形,其中甲电压按正弦规律变化。下列说法正确的是()A.甲表示交变电流,乙表示直流电流B.两种电压的有效值相等C.甲电压的瞬时值表达式为u=311sin100πtVD.甲交变电流的有效值比乙交变电流的有效值大CD123456789101112解析题图中两电压的大小和方向都随时间周期性变化,甲、乙都表示交变电流,A错误。有效值只对正弦式交变电流适用,由两个图像可以看出两个交变电流的最大值相等,甲对应的有效值大,所以B错误,D正确。由题图甲可知C正确。1234567891011127.如图甲所示,矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的中心轴OO匀速转动,从某时刻开始计时,产生的感应电动势e随时间t的变化图像如图乙所示,若外接电阻R=70Ω,线圈电阻r=10Ω,求:(1)线圈的角速度;(2)通过线圈的最大电流;(3)电压表的示数。123456789101112解析(1)由题图乙知,交变电流的周期T=4×10-2s(2)由题图乙知,线圈产生的感应电动势的最大值Em=100V答案(1)50π