粤教版高中物理选择性必修第二册精品课件 第3章 交变电流 分层作业13 认识交变电流.ppt

1234567891011解析t1、t3时刻通过线圈的磁通量Φ最大,磁通量变化率=0,此时感应电动势、感应电流均为零,线圈中感应电流方向改变,A错误,B正确;t2、t4时刻线圈中磁通量为零,磁通量的变化率最大,即感应电动势最大,C、D错误.12345678910115.(多选)线圈在匀强磁场中转动产生电动势e=10sin20πt(V),则下列说法正确的是()A.t=0时,线圈平面位于中性面B.t=0时,穿过线圈的磁通量最大C.t=0时,导线切割磁感线的有效速率最大D.t=0.4s时,e有最大值为10VAB解析由电动势的瞬时值表达式可知计时应从线圈位于中性面时开始,即t=0时,e=0,此时线圈平面位于中性面,磁通量最大,导线速度方向与磁感线平行,切割磁感线的有效速率为0,A、B正确,C错误.当t=0.4s时,代入式中得e=10×sin(20π×0.4)V=0,D错误.12345678910116.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的角速度从图示位置开始匀速转动,如图所示,垂直于线框平面向里的匀强磁场的磁感应强度为0.5T.(结果保留小数点后两位)(1)该线框产生的感应电动势最大值、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是多大?(3)写出感应电动势随时间变化的表达式.1234567891011答案(1)6.28V6.28A(2)5.44V(3)e=6.28sin10πt(V)解析(1)感应电动势最大值为Em=NBSω=10×0.5×0.22×10πV=6.28V(2)线框转过60°时,感应电动势E=Emsin60°=5.44V.(3)由于线框转动是从中性面开始计时的,所以瞬时值表达式为e=Emsinωt=6.28sin10πt(V).1234567891011B级关键能力提升练7.如图所示,(a)→(b)→(c)→(d)→(e)过程是交流发电机发电的示意图,线圈的ab边连在金属滑环K上,cd边连在金属滑环L上,用导体制成的两个电刷分别压在两个滑环上,线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路连接.1234567891011下列说法正确的是()A.图(a)中,线圈平面与磁感线垂直,磁通量变化率最大B.从图(b)开始计时,线圈中电流i随时间t变化的关系是i=ImsinωtC.当线圈转到图(c)位置时,感应电流最小,且感应电流方向改变D.当线圈转到图(d)位置时,感应电动势最小,ab边感应电流方向为b→aC1234567891011解析题图(a)中,线圈在中性面位置,故穿过线圈的磁通量最大,磁通量变化率为0,故A错误;从线圈在中性面位置开始计时的表达式才是i=Imsinωt,故B错误;当线圈转到题图(c)位置时,线圈在中性面位置,故穿过线圈的磁通量最大,产生的感应电流最小,为零,电流方向将改变,故C正确;当线圈转到题图(d)位置时,穿过线圈磁通量最小,磁通量的变化率最大,故感应电动势最大,ab边感应电流方向为b→a,故D错误.12345678910118.如图所示,单匝直角三角形导线框OMN在匀强磁场中以ON所在的直线为轴匀速转动,角速度为ω,已知OM边长为l,∠MON=θ,匀强磁场垂直于ON向右,磁感应强度大小为B,则下列说法正确的是()A.导线框OMN内产生大小恒定的电流B.截掉导线MN,则电动势最大值变小C.导线框OMN产生的电流方向为OMNOD.导线框OMN内产生的电动势最大值为Bl2ωsinθcosθD1234567891011解析当导线框OMN以ON所在的直线为轴匀速转动时,线圈内产生正弦式交变电流,选项A错误;导线MN不切割磁感线,则截掉导线MN,电动势最大值不变,选项B错误;导线框OMN产生的电流方向不断变化,选项C错误;导线框OMN内产生的电动势最大值为Em=BSω=Bl2ωsinθcosθ,选项D正确.12345678910119.(多选)如图所示,矩形线圈abcd在匀强磁场中可以分别绕垂直于磁场方向的轴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()A.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转动时的电