2017-2018高中物理 第二章 交變電流 第一節(jié) 認(rèn)識(shí)交變電流 第二節(jié) 交變電流的描述學(xué)案 粵教版選修3-2

《2017-2018高中物理 第二章 交變電流 第一節(jié) 認(rèn)識(shí)交變電流 第二節(jié) 交變電流的描述學(xué)案 粵教版選修3-2》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2017-2018高中物理 第二章 交變電流 第一節(jié) 認(rèn)識(shí)交變電流 第二節(jié) 交變電流的描述學(xué)案 粵教版選修3-2（16頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第一節(jié)認(rèn)識(shí)交變電流第二節(jié)交變電流的描述學(xué)習(xí)目標(biāo)1.會(huì)觀察電流(或電壓)的波形圖，理解交變電流和正弦式交變電流的概念.2.理解交變電流的產(chǎn)生過(guò)程，會(huì)分析電動(dòng)勢(shì)和電流方向的變化規(guī)律.3.知道交變電流的變化規(guī)律及表示方法，知道交變電流的瞬時(shí)值、峰值的物理含義一、交變電流的產(chǎn)生導(dǎo)學(xué)探究假定線圈繞OO軸沿逆時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)，如圖1甲至丁所示請(qǐng)分析判斷：圖1(1)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中，線圈中的電流方向的變化情況(2)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，當(dāng)產(chǎn)生的感應(yīng)電流有最大值和最小值時(shí)線圈分別在什么位置？答案(1)轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程電流方向甲乙BADC乙丙BADC丙丁ABCD丁甲ABCD(2)線圈轉(zhuǎn)到乙或丁位置時(shí)線圈中的電流最大線圈轉(zhuǎn)

2、到甲或丙位置時(shí)線圈中電流最小，為零，此時(shí)線圈所處的平面稱為中性面知識(shí)梳理正弦式交變電流的產(chǎn)生條件及中性面的特點(diǎn)：(1)正弦式交變電流的產(chǎn)生條件：將閉合矩形線圈置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，并繞垂直磁場(chǎng)方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)(2)中性面：線圈平面與磁感線垂直時(shí)的位置線圈處于中性面位置時(shí)，穿過(guò)線圈的最大，但線圈中的電流為零線圈每次經(jīng)過(guò)中性面時(shí)，線圈中感應(yīng)電流的方向都要改變線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周，感應(yīng)電流的方向改變兩次即學(xué)即用判斷下列說(shuō)法的正誤(1)只要線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，就可以產(chǎn)生交變電流()(2)線圈在通過(guò)中性面時(shí)磁通量最大，電流也最大()(3)線圈在通過(guò)垂直中性面的平面時(shí)電流最大，但磁通量為零()(4)線圈在通過(guò)中性面時(shí)電流

3、的方向發(fā)生改變()答案(1)(2)(3)(4)二、用函數(shù)表達(dá)式描述交變電流導(dǎo)學(xué)探究如圖2是圖1中線圈ABCD在磁場(chǎng)中繞軸OO轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的截面圖線圈平面從中性面開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為.經(jīng)過(guò)時(shí)間t，線圈轉(zhuǎn)過(guò)的角度是t，AB邊的線速度v的方向跟磁感線方向間的夾角也等于t.設(shè)AB邊長(zhǎng)為L(zhǎng)1，BC邊長(zhǎng)為L(zhǎng)2，線圈面積SL1L2，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則：圖2(1)甲、乙、丙中AB邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)各為多大？(2)甲、乙、丙中整個(gè)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)各為多大？(3)若線圈有n匝，則甲、乙、丙中整個(gè)線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)各為多大？答案(1)甲：eAB0乙：eABBL1vsintBL1sintBL1L2sintBSsint丙：eA

4、BBL1vBL1BL1L2BS(2)整個(gè)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)由AB和CD兩部分組成，且eABeCD，所以甲：e0乙：eeABeCDBSsint丙：eBS(3)若線圈有n匝，則相當(dāng)于n個(gè)完全相同的電源串聯(lián)，所以甲：e0乙：enBSsint丙：enBS知識(shí)梳理交變電流的瞬時(shí)值、峰值表達(dá)式(1)正弦式交變電流電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式：當(dāng)從中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)：eEmsin_t.當(dāng)從與中性面垂直的位置開(kāi)始計(jì)時(shí)：eEmcos_t.(2)正弦式交變電流電動(dòng)勢(shì)的峰值表達(dá)式：EmnBS與線圈的形狀無(wú)關(guān)，與轉(zhuǎn)動(dòng)軸的位置無(wú)關(guān)(填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”)即學(xué)即用有一個(gè)正方形線圈的匝數(shù)為10匝，邊長(zhǎng)為20cm，線圈總電阻為1，線圈繞

5、OO軸以10rad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖3所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5T，該線圈產(chǎn)生的交變電流電動(dòng)勢(shì)的峰值為_(kāi)，電流的峰值為_(kāi)，若從中性面位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為_(kāi)圖3答案6.28V6.28Ae6.28sin10tV解析電動(dòng)勢(shì)的峰值為EmnBS100.50.2210V6.28V電流的峰值為Im6.28A感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為eEmsint6.28sin10tV.三、用圖象描述交變電流導(dǎo)學(xué)探究由正弦式電流的電動(dòng)勢(shì)eEmsint，電流iImsint和電壓uUmsint分別畫(huà)出et、it、ut圖象答案知識(shí)梳理從正弦式交變電流的圖象可以解讀到以下信息：(1)交變電流的周期

6、T、峰值Im或者Em.(2)因線圈在中性面時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、感應(yīng)電流均為零，磁通量最大，所以可確定線圈位于中性面的時(shí)刻；也可根據(jù)電流或者電壓峰值找出線圈平行磁感線的時(shí)刻(3)判斷線圈中磁通量最小、最大的時(shí)刻及磁通量變化率最大、最小的時(shí)刻(4)分析判斷i、e大小和方向隨時(shí)間的變化規(guī)律即學(xué)即用判斷下列說(shuō)法的正誤(1)當(dāng)線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直磁場(chǎng)的軸做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，線圈中的電流就是正(或余)弦式電流()(2)正弦式交流電在一個(gè)周期里，電流有一個(gè)最大值，一個(gè)最小值()(3)若某一閉合線圈中產(chǎn)生正弦式交流電，當(dāng)電動(dòng)勢(shì)達(dá)到最大值時(shí)，線圈中的電流不一定達(dá)到最大值()答案(1)(2)(3)一、交變電流的產(chǎn)生例1(

7、多選)矩形線框繞垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)且在線框平面內(nèi)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生了交變電流，下列說(shuō)法正確的是 ()A當(dāng)線框位于中性面時(shí)，線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大B當(dāng)穿過(guò)線框的磁通量為零時(shí)，線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也為零C每當(dāng)線框經(jīng)過(guò)中性面時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)或感應(yīng)電流的方向就改變一次D線框經(jīng)過(guò)中性面時(shí)，各邊切割磁感線的速度為零答案CD解析線框位于中性面時(shí)，線框平面與磁感線垂直，穿過(guò)線框的磁通量最大，但此時(shí)切割磁感線的兩邊的速度與磁感線平行，即不切割磁感線，所以感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)等于零，此時(shí)穿過(guò)線框的磁通量的變化率也等于零，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)或感應(yīng)電流的方向也就在此時(shí)刻發(fā)生變化線框垂直于中性面時(shí)，穿過(guò)線框的磁通量為零，但切割磁感線的兩邊都垂直切

8、割，有效切割速度最大，所以感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，也可以說(shuō)此時(shí)穿過(guò)線框的磁通量的變化率最大，故C、D選項(xiàng)正確搞清兩個(gè)特殊位置的特點(diǎn)：(1)線圈平面與磁場(chǎng)垂直時(shí)：e為0，i為0，為最大，為0.(2)線圈平面與磁場(chǎng)平行時(shí)：e為最大，i為最大，為0，為最大二、交變電流的變化規(guī)律1峰值表達(dá)式EmNBS，Im，UmImR2正弦交變電流的瞬時(shí)值表達(dá)式(1)從中性面位置開(kāi)始計(jì)時(shí)eEmsint，iImsint，UUmsint(2)從與中性面垂直的位置開(kāi)始計(jì)時(shí)eEmcost，iImcost，UUmcost.例2一矩形線圈，面積是0.05m2，共100匝，線圈電阻r2，外接電阻R8，線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度BT的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以n3

9、00r/min的轉(zhuǎn)速繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖4所示，若從中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)，求：(取3.14)圖4(1)線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式；(2)從開(kāi)始計(jì)時(shí)經(jīng)s時(shí)線圈中的感應(yīng)電流的瞬時(shí)值；(3)外電路R兩端電壓瞬時(shí)值的表達(dá)式答案(1)e50sin10tV(2)A(3)u40sin10tV解析(1)線圈轉(zhuǎn)速n300r/min5 r/s，角速度2n10rad/s，線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值EmNBS50V，由此得到的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值表達(dá)式為eEmsint50sin10tV.(2)將ts代入感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值表達(dá)式中，得e50sin (10) V25V，對(duì)應(yīng)的感應(yīng)電流iA.(3)由歐姆定律得uR40s

10、in10tV.1求交變電流瞬時(shí)值的方法(1)確定線圈轉(zhuǎn)動(dòng)從哪個(gè)位置開(kāi)始計(jì)時(shí)；(2)確定表達(dá)式是正弦函數(shù)還是余弦函數(shù)；(3)確定轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度2n(n的單位為r/s)、峰值EmNBS；(4)寫(xiě)出表達(dá)式，代入角速度求瞬時(shí)值2線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生正弦式交變電流，產(chǎn)生的交變電流與線圈的形狀無(wú)關(guān)如圖5所示，若線圈的面積與例2中題圖所示線圈面積相同，則答案完全相同圖5三、交變電流的圖象例3處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的矩形線圈abcd以恒定的角速度繞ab邊轉(zhuǎn)動(dòng)，磁場(chǎng)方向平行于紙面并與ab邊垂直在t0時(shí)刻，線圈平面與紙面重合，如圖6所示，線圈的cd邊離開(kāi)紙面向外運(yùn)動(dòng)若規(guī)定沿abcda方向的感應(yīng)電流為正，則圖中能反映

11、線圈中感應(yīng)電流i隨時(shí)間t變化的圖象是()圖6答案C解析線圈在磁場(chǎng)中從圖示位置開(kāi)始勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可以產(chǎn)生按余弦規(guī)律變化的交流電對(duì)于圖示起始時(shí)刻，線圈的cd邊離開(kāi)紙面向外運(yùn)動(dòng)，速度方向和磁場(chǎng)方向垂直，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值最大；用右手定則判斷出電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?，與規(guī)定的正方向相同，所以C對(duì)1從中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)是正弦曲線，從垂直中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)是余弦曲線2由楞次定律或右手定則判斷感應(yīng)電流的方向.1(多選)如圖所示的圖象中屬于交變電流的有()答案ABC解析選項(xiàng)A、B、C中e的方向均發(fā)生了變化，故它們屬于交變電流，但不是正弦式交變電流；選項(xiàng)D中e的方向未變化，故是直流2(多選)下列各圖中，線圈中能產(chǎn)生交變電流

12、的有()答案BCD3(多選)如圖7甲所示，一矩形閉合線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸OO以恒定的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)從線圈平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，線圈中產(chǎn)生的交變電流按照如圖乙所示的余弦規(guī)律變化，則在t時(shí)刻 ()圖7A線圈中的電流最大B穿過(guò)線圈的磁通量為零C線圈所受的安培力為零D線圈中的電流為零答案CD解析線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為，則轉(zhuǎn)過(guò)一圈用時(shí)，當(dāng)t時(shí)說(shuō)明轉(zhuǎn)過(guò)了圈，此時(shí)線圈位于中性面位置，所以穿過(guò)線圈的磁通量最大，B錯(cuò)誤，由于此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，所以線圈中電流為零，線圈所受的安培力為零，A錯(cuò)誤，C、D正確4.如圖8所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度BT，邊長(zhǎng)L10cm的正方形線圈abcd共100匝，線圈電

13、阻r1，線圈繞垂直于磁感線的軸OO勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度2rad/s，外電路電阻R4.求：圖8(1)轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值(2)由圖示位置(線圈平面與磁感線平行)轉(zhuǎn)過(guò)30角的過(guò)程中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)答案(1)2V(2)V解析(1)設(shè)轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為Em，則EmNBL21000.012V2V.(2)設(shè)由圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)30角的過(guò)程中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為，則N，t，BL2sin30，代入數(shù)據(jù)解得V.一、選擇題(17題為單選題，89題為多選題)1關(guān)于線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的交變電流，以下說(shuō)法中正確的是()A線圈平面每經(jīng)過(guò)中性面一次，感應(yīng)電流的方向就改變一次，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的

14、方向不變B線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周，感應(yīng)電流的方向就改變一次C線圈平面每經(jīng)過(guò)中性面一次，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流的方向都要改變一次D線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流的方向都要改變一次答案C解析根據(jù)交流電的變化規(guī)律可得，如果從中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)有eEmsint和iImsint；如果從垂直于中性面的位置開(kāi)始計(jì)時(shí)有eEmcost和iImcost，不難看出：線圈平面每經(jīng)過(guò)中性面一次，感應(yīng)電流的方向就改變一次，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向也改變一次；線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周，感應(yīng)電流和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向都改變兩次，故C正確2.如圖1所示，一矩形線圈繞與勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直的中心軸OO沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，引出線的兩端分別與相互絕緣的兩個(gè)半圓形銅環(huán)M和N相

15、連M和N又通過(guò)固定的電刷P和Q與電阻R相連在線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，通過(guò)電阻R的電流 ()圖1A大小和方向都隨時(shí)間做周期性變化B大小和方向都不隨時(shí)間做周期性變化C大小不斷變化，方向總是PRQD大小不斷變化，方向總是QRP答案C解析半圓環(huán)交替接觸電刷，從而使輸出電流方向不變，這是一個(gè)直流發(fā)電機(jī)模型，由右手定則知，外電路中電流方向是PRQ.3.一個(gè)矩形線圈，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞一個(gè)固定軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)線圈處于如圖2所示位置時(shí)，它的()圖2A磁通量最大，磁通量變化率最大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大B磁通量最小，磁通量變化率最大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大C磁通量最大，磁通量變化率最小，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最小D磁通量最小，磁通量變化率最小，感應(yīng)電動(dòng)

16、勢(shì)最小答案B解析線圈處于題圖所示位置時(shí)，它與磁感線平行，磁通量為零，磁通量變化率最大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，選項(xiàng)A、C、D錯(cuò)誤，B正確4交流發(fā)電機(jī)工作時(shí)電動(dòng)勢(shì)為eEmsint，若將發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速提高一倍，同時(shí)將電樞所圍面積減小一半，其他條件不變，則其電動(dòng)勢(shì)變?yōu)?)AeEmsinBe2EmsinCeEmsin2tDesin2t答案C解析感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式eEmsint，而EmnBS，當(dāng)加倍而S減半時(shí)，Em不變，故正確答案為C.5.如圖3所示是一臺(tái)發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖，其中N、S是永久磁鐵的兩個(gè)磁極，它們的表面呈半圓柱面形狀M是圓柱形鐵芯，它與磁極的柱面共軸，鐵芯上有一矩形線框，可繞與鐵芯M共軸的固定

17、轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)磁極與鐵芯之間的縫隙中形成方向沿半徑、大小近似均勻的磁場(chǎng)若從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，當(dāng)線框繞固定轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，下列圖象中能正確反映線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e隨時(shí)間t變化規(guī)律的是()圖3答案D解析因發(fā)電機(jī)的兩個(gè)磁極N、S呈半圓柱面形狀，磁極間的磁感線如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不變，僅方向發(fā)生改變，故線框在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)垂直切割磁感線，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小不變，線框越過(guò)空隙段后，由于線框切割磁感線的方向發(fā)生變化，所以感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向發(fā)生變化，綜上所述，選項(xiàng)D正確6一矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)為e10sin (20t) V，則下列說(shuō)法正確的是()At0時(shí)，線圈位于中性面Bt0時(shí)，穿過(guò)線圈的

18、磁通量為零Ct0時(shí)，線圈切割磁感線的有效速度最大Dt0.4s時(shí)，電動(dòng)勢(shì)第一次出現(xiàn)最大值答案A解析由電動(dòng)勢(shì)e10sin (20t) V知，計(jì)時(shí)從線圈位于中性面時(shí)開(kāi)始，所以t0時(shí)，線圈位于中性面，磁通量最大，但此時(shí)線圈切割磁感線的線速度方向與磁感線平行，切割磁感線的有效速度為零，A正確，B、C錯(cuò)誤當(dāng)t0.4s時(shí)，e10sin (200.4) V0，D錯(cuò)誤7.在垂直向里的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中放置了矩形線圈abcd.線圈cd邊沿豎直方向且與磁場(chǎng)的右邊界重合線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直從t0時(shí)刻起，線圈以恒定角速度繞cd邊沿如圖4所示方向轉(zhuǎn)動(dòng)，規(guī)定線圈中電流沿abcda方向?yàn)檎较?，則從t0到tT時(shí)間內(nèi)，線圈中的電

19、流I隨時(shí)間t變化關(guān)系圖象為()圖4答案B解析在0內(nèi)，線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，故產(chǎn)生正弦式交流電，由楞次定律知，電流方向?yàn)樨?fù)值；在T，線圈中無(wú)感應(yīng)電流；在T時(shí)，ab邊垂直切割磁感線，感應(yīng)電流最大，且電流方向?yàn)檎?，故只有B項(xiàng)正確圖58矩形線圈的匝數(shù)為50匝，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖5所示，下列結(jié)論正確的是()A在t0.1s和t0.3s時(shí)，電動(dòng)勢(shì)最大B在t0.2s和t0.4s時(shí)，電動(dòng)勢(shì)改變方向C電動(dòng)勢(shì)的最大值是157VD當(dāng)t0.4s時(shí)，磁通量變化率達(dá)到最大，其值為3.14Wb/s答案CD解析由t圖象可知maxBS0.2Wb，T0.4s，又因?yàn)閚

20、50，所以EmaxnBSnmax157V，C正確t0.1s和t0.3s時(shí)，最大，e0，電動(dòng)勢(shì)改變方向；t0.2s和t0.4s時(shí)，0，eEmax最大，故A、B錯(cuò)誤根據(jù)線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的特點(diǎn)知，當(dāng)t0.4s時(shí)，最大，3.14Wb/s，D正確9.矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，所產(chǎn)生的交變電流的波形圖如圖6所示，下列說(shuō)法中正確的是()圖6A在t1時(shí)刻穿過(guò)線圈的磁通量達(dá)到峰值B在t2時(shí)刻穿過(guò)線圈的磁通量達(dá)到峰值C在t3時(shí)刻穿過(guò)線圈的磁通量的變化率達(dá)到峰值D在t4時(shí)刻穿過(guò)線圈的磁通量的變化率達(dá)到峰值答案BC解析從題圖中可知，t1、t3時(shí)刻線圈中感應(yīng)電流達(dá)到峰值，磁通量的變化率達(dá)到峰值，而磁

21、通量最小，線圈平面與磁感線平行；t2、t4時(shí)刻感應(yīng)電流等于零，磁通量的變化率為零，線圈處于中性面位置，磁通量達(dá)到峰值正確答案為B、C.二、非選擇題10如圖7甲所示，矩形線圈匝數(shù)N100匝，ab30cm，ad20cm，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.8T，繞軸OO從圖示位置開(kāi)始勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度100rad/s，試求：甲乙圖7(1)穿過(guò)線圈的磁通量最大值m為多大？線圈轉(zhuǎn)到什么位置時(shí)取得此值？(2)線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值Em為多大？線圈轉(zhuǎn)到什么位置時(shí)取得此值？(3)寫(xiě)出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e隨時(shí)間變化的表達(dá)式，并在圖乙中作出圖象答案見(jiàn)解析解析(1)當(dāng)線圈轉(zhuǎn)至與磁感線垂直時(shí)，磁通量有最大值mBS0.80.30.2

22、Wb0.048Wb(2)線圈與磁感線平行時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)有最大值EmNBS480V(3)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式eEmcost480cos (100t) V圖象如圖所示11一個(gè)面積為S的單匝矩形線圈abcd在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以其一條邊ab為轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，磁場(chǎng)方向與轉(zhuǎn)軸垂直t0時(shí)刻線圈位置如圖8甲所示，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e與時(shí)間t的關(guān)系圖象如圖乙所示感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值和周期可以從圖中讀出則：圖8(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B多大？(2)畫(huà)出t0時(shí)刻線圈與磁場(chǎng)間相對(duì)位置關(guān)系(3)在t時(shí)，線圈平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向的夾角多大？答案(1)(2)見(jiàn)解析圖(3)30解析(1)由et圖象可直接讀得Em和T，由EmBS和得B.(2)t0時(shí)線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為最大值，故該時(shí)刻線圈與磁場(chǎng)的位置關(guān)系如圖a或b所示(3)由圖乙可知eEmcostEmcost，當(dāng)t時(shí)，有eEmcosEmcos，即線圈平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向的夾角30.16