资源描述：
《高中物理 课时训练7交变电流 新人教版选修3-2.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、课时训练7 交变电流1.一个矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时产生的交变电动势e=220sin100πtV,则下列判断正确的是( )。A.t=0时,线圈位于中性面位置B.t=0时,穿过线圈平面的磁通量最大C.t=0时,线圈的有效切割速度方向垂直磁感线D.t=0时,线圈中感应电动势达到峰值答案:AB解析:因按正弦规律变化,故t=0时线圈位于中性面,A正确;此时穿过线圈的磁通量最大,B正确;t=0时,线圈的有效切割速度方向与磁感线平行,不产生感应电动势,故C、D错误。2.矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生正弦交变电流,从中性面开始转动180°
2、的过程中,平均感应电动势和最大感应电动势之比为( )。A.2∶π B.π∶2C.2π∶1D.无法确定答案:A解析:转动180°过程中,平均感应电动势由E=计算,得==,最大值Em=BSω,二者之比为2∶π。3.(2012·嘉兴高二检测)一闭合矩形线圈abcd绕垂直于磁感线的固定轴OO'匀速转动,线圈平面位于如图甲所示的匀强磁场中。通过线圈的磁通量Φ随时间t的变化规律如图乙所示,下列说法正确的是( )。A.t1、t3时刻通过线圈的磁通量变化率最大B.t1、t3时刻线圈中感应电流方向改变C.t2、t4时刻线圈中磁通量最
3、大D.t2、t4时刻线圈中感应电动势最小答案:B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。4.如图所示,矩形线圈abcd,已知ab为L1,ad为L2,在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO'轴以角速度ω(从图中位置开始)匀速转动,则线圈中感应电动势的瞬时值表达式为( )。A.BL1L2ωsinωtB.BL1L2ωcosωt3用心爱心专心C.BL1L2ωsinωtD.B
4、L1L2ωcosωt答案:C解析:线圈绕过时间t时,转过角度θ,如图所示(从上向下看),这时ab、cd边切割磁感线产生感应电动势Eab=BL1vsinθEcd=BL1vsinθbc、ad边不切割磁感线,不产生感应电动势,故线圈中的感应电动势为E=Eab+Ecd=2BL1vsinθ=2BL1·L2ωsinωt=BL1L2ωsinωt,故正确选项应为C。5.把一段长度确定的导线做成线圈,在确定的磁场中绕垂直于磁场的轴线以固定的转速转动,产生的交流电动势最大的情况是( )。A.做成方形线圈,线圈平面垂直于转轴B.做成方形线圈,转轴通过线圈
5、平面C.做成圆形线圈,转轴通过线圈平面D.做成圆形线圈,线圈平面垂直于转轴答案:C解析:由交变电流的产生原理及公式Em=BSω可知,在转轴通过线圈平面,做成圆形时产生的电动势最大,C正确。6.如图所示,矩形线圈abcd在匀强磁场中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转动时产生的感应电流等于绕P2转动时产生的感应电流B.线圈绕P1转动时产生的感应电动势小于绕P2转动时产生的感应电动势C.线圈绕P1和P2转动时产生的感应电流的方向相同,都是a→b→c→dD.线圈绕
6、P1转动时dc边受到的安培力大于绕P2转动时dc边受到的安培力答案:A解析:线圈转动产生的感应电动势的大小与转动轴的位置无关,选项A正确,B错误;绕两个轴转动产生的感应电流的大小相等,从上向下看,线框逆时针旋转,电流的方向应为a→d→c→b,选项C错;电流相等,cd受到的安培力也相等,选项D错。7.如图所示为演示用的手摇发电机模型,匀强磁场磁感应强度B=0.5T,线圈匝数n=50,每匝线圈面积0.48m2,转速150r/min,在匀速转动过程中,从图示位置开始计时。3用心爱心专心(1)写出交变感应电动势瞬时值的表达式;(2)画出et图
7、线。答案:e=188sin5πt(V) (2)见解析解析:(1)当线圈平面经过中性面开始计时,则线圈在时间t内转过角度ωt,于是感应电动势瞬时值e=Emsinωt,其中Em=nBSω。由题意知n=50,B=0.5T,ω=rad/s=5πrad/s,S=0.48m2,Em=nBSω=50×0.5×0.48×5πV≈188V,所以e=188sin5πt(V)。(2)根据交流电的方程画图线时,最大值是正弦图线的峰值,由纵轴上的刻度值标出,交流电的频率与正弦图线的周期相对应,ω=,而周期由时间轴上的刻度值标出,T=2π/ω=0.4s,et图线
8、如图所示。8.如图所示,一边长为l的正方形线圈abcd绕对称轴OO'在匀强磁场中转动,转速为n=120转/分,若已知边长l=20cm,匝数N=20,磁感应强度B=0.2T,求:(1)转动中的最大电动势及位置;(2)从中性
