2019_2020学年高中物理第五章交变电流第1节交变电流课下作业新人教版选修3_2.doc

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1、第1节交变电流[随堂演练]1．(交变电流的产生及规律)(多选)如图5－1－11所示，一矩形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴OO′以恒定的角速度ω转动，从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，则在0～这段时间内图5－1－11A．线圈中的感应电流一直在减小B．线圈中的感应电流先增大后减小C．穿过线圈的磁通量一直在减小D．穿过线圈的磁通量的变化率一直在减小解析　题图位置，线圈平面与磁场平行，感应电流最大，因为＝，在0～时间内线圈转过四分之一个周期，感应电流从最大减小为零，穿过线圈的磁通量逐渐增大，穿过线圈的磁通量的变化率一直在减小。答案　AD2．(正弦式交变电流的图像)一个矩形线圈在匀强

2、磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图像如图5－1－12甲所示，则下列说法中正确的是图5－1－12A．t＝0时刻，线圈平面与中性面垂直10B．t＝0.01s时刻，Φ的变化率最大C．t＝0.02s时刻，感应电动势达到最大D．该线圈产生的相应感应电动势的图像如图乙所示解析　由题图甲可知t＝0时刻，线圈的磁通量最大，线圈处于中性面，t＝0.01s时刻，磁通量为零，但变化率最大，所以A项错误，B项正确。t＝0.02s时，感应电动势应为零，C、D项均错误。答案　B3．(交变电流的规律)交流发电机工作时电动势为e＝Emsinωt，若将发电机的转速提高一倍，同时将电枢所围面积

3、减小一半，其他条件不变，则其电动势变为A．e′＝Emsin　　　　　B．e′＝2EmsinC．e′＝Emsin2ωtD．e′＝sin2ωt解析　感应电动势的瞬时值表达式e＝Emsinωt，而Em＝nBωS，当ω加倍而S减半时，Em不变，故正确答案为C。答案　C4．(交变电流的规律)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的角速度匀速转动，如图5－1－13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。求：图5－1－13(1)该线框产生的交变电流电动势最大值、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

4、是多大，解析　(1)交变电流电动势最大值为Em＝nBSω＝10×0.5×0.22×10πV＝6.28V，电流最大值为Im＝＝A＝6.28A。(2)线框从图示位置转过60°时，感应电动势e＝Emsin60°≈5.44V。答案　(1)6.28V　6.28A　(2)5.44V10[限时检测]►题组一　交变电流的特点及产生1．(多选)一矩形闭合线圈在匀强磁场中匀速转动，当线圈平面通过中性面时A．线圈平面与磁感线垂直，此时通过线圈的磁通量最大B．通过线圈磁通量的变化率达最大值C．线圈中感应电流为零D．此位置前后的感应电流方向相反解析　当线圈平面通过中性面时，线圈平面与磁感线垂直，通过线圈的磁通量最

5、大，通过线圈磁通量的变化率为零，线圈中感应电流为零，此位置前后的感应电流方向相反。故选项A、C、D正确，B错误。答案　ACD2．一线圈在匀强磁场中匀速转动，在如图5－1－14所示位置时图5－1－14A．穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最小B．穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最大C．穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最大D．穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最小解析　当线圈平面平行于磁感线时，磁通量最小，但Em最大，即最大，故正确答案为C。答案　C3．如图5－1－15所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中沿逆时针方向匀速转动，可产生交变电流，当线圈转到图示位置时，电流表指针向右偏转

6、，当线圈由图示位置继续转动，下列说法中正确的是10图5－1－15A．线圈在转动～π的过程中，指针向右偏转B．线圈在图示位置时，线圈中电流改变方向C．线圈在转动～2π的过程中，指针向左偏转D．线圈在图示位置反方向转过～2π的过程中，指针向左偏转解析　线圈在中性面开始改变电流方向，图示位置不是中性面，故B错；逆时针转时电流改为指针左偏，在～的过程中都是指针左偏，A错；逆时针转时电流表改为指针右偏，在～2π的过程中都是指针右偏，C错；线圈从图示位置反方向转过～2π的过程中，根据右手定则，可判断指针向左偏，故D对。答案　D4．如图5－1－16所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中可以分别绕垂直于磁场

7、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图5－1－16A．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转动时电流的方向相同，都是a→b→c→d→aD．线圈绕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10解析　线圈绕垂直于磁场方向的轴转动产生交变电流，产生的电流、电动势及线圈各边所受安培力大小与转轴所在位置无关，