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5-1交变电流.doc

上传人:kpmy5893 文档编号:7857700 上传时间:2019-05-27 格式:DOC 页数:9 大小:97KB
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资源描述

1、课后巩固提升巩 固 基 础1如图中哪些情况下线圈中产生了交流电( )解析 紧扣正弦交流电产生的条件可知,轴必须垂直于磁感线,但对线圈的形状没有特别要求答案 BCD2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 转动时电流的方向相同,都是 abcdD线圈绕 P1 转动时 dc 边受到的安培力大于绕 P2 转动时 dc 边受到的安培力解析 线圈在匀强磁场中匀速转

2、动产生的感应电动势的瞬时值表达式 e Emsint,其中 EmNBS,产生的感应电动势的最大值Em与 转轴的位置无关,当转到如题中所示的位置时,感应电动势最大,相同的线圈,故感应电流也相同,故方向为 adcb,故 A 选项正确答案 A3如图所示,正方形线圈 abcd 绕对称轴 OO在匀强磁场中匀速转动,线圈匝数为 n,当转动的角速度为 时,感应电动势瞬时值表达式为 enBScost(由图示位置记时) 其他条件不变,只是线圈的转速提高到原来 2 倍,则表达式变为( )A e nBScos2t BenBScostC e nBS2cos2t DenBS cos t2 12解析 当线圈转速提高到原来的

3、 2 倍,角速度是原来的 2 倍,其感应电动势的瞬时值表达式为 enBS2cos 2t,故 C 选项正确答案 C4矩形线圈在匀强磁场中匀速旋转时,产生的感应电动势的最大值为 50 V,那么该线圈由图示位置转过 30,线圈中的感应电动势大小为( )A 50 V B25 V3C 25 V D10 V解析 交流电的瞬时值表达式 eE msint.当从图中位置转过30时 ,即从中性面 转过 了(9030),则 e 50sin(9030) V25V,故 B 选项正确3答案 B5处在匀强磁场中的矩形线圈 abcd,以恒定的角速度绕 ab 边转动,磁场方向平行于纸面并与 ab 垂直在 t0 时刻,线圈平面与

4、纸面重合( 如图所示),线圈的 cd 边离开纸面向外运动若规定由ab cd a 方向的感应电流为正,则下图能反映线圈中感应电流 i 随时间 t 变化的图线是( )解析 由右手定则或楞次定律可以确定开始时刻感应电流的方向为 cdabc,与规定正方向相同,而且该时刻感应电流最大,故 C 选项 正确答案 C6一矩形线框在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动,线框中感应电动势随时间变化的图像如图所示,则下列说法中正确的是( )A t0 时,线框平面处于中性面位置B t0.01 s 时,线框处于中性面位置C t0.03 s 时,通过线框的磁通量最大Dt 0.05 s 时,感应电动势为零解析 由图像可知:

5、当感应电动势为零时,线框位于中性面位置,此时通过线框的磁通量最大,磁通量的变化率为零,当感应电动势最大时, 线框位于与中性面垂直的位置,故 B、C、D 选项正确答案 BCD提 升 能 力7交流发电机在工作时电动势为 eE msint,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( )A e E msin Be2E msint2 t2C e E msin2t De sin2tEm2解析 交变电压瞬时值表达式为 eE msint,而 EmNBS.当 加倍而 S 减半时, Em不变,故正确答案为 C.答案 C8如图所示,、两个并排放置的共轴线圈,中通有如图所示的

6、交流电,则下列判断正确的是( )A在 t1 到 t2 时间内,相吸B在 t2 到 t3 时间内,相斥C. t1 时刻两线圈间作用力为零D. t2 时刻两线圈间吸引力最大解析 t 1到 t2时间内线圈中电流正向减小,在线圈中产生感应电流也为正向,故两线圈相吸引,故 A 说法正确;t 2到 t3时间内,线圈中 电流负向增大,在中产生正向的感应电流,相排斥,B 说法正确; t1时刻电流最大,但变化率为零,在中不产生感应电流,两 线圈作用力为零,C 说法正确;t 2时刻中电流为零,但变化率最大,中感应电流最大,作用力为零,故 D 说法错误答案 ABC9如图所示,单匝矩形线圈的一半放在具有理想边界的匀强

7、磁场中,线圈轴线 OO 与磁场边界重合线圈按图示方向匀速转动若从图示位置开始计时,并规定电流方向沿 abcda 为正方向,则线圈内感应电流随时间变化的图像是下列图中的( )解析 由题意可知,在开始时刻线圈中感应电流为零,随着线圈转动感应电流不断增大,电流方向为 ad cba,故电流为负值当 dc 边进 入磁场后线圈内感应电流逐渐减小,方向仍为ad cb a,同理可得 线圈内产生的感应电 流如 A 选项所示,故A 正确答案 A10旋转电枢式发电机产生电动势 eE msint,如果将电枢的匝数增加为原来的 2 倍,电枢的转速增加为原来的 2 倍,其他条件不变,则感应电动势将为( )A e 2Ems

8、int Be2E msin2tC e 4Emsin2t De4E msin4t解析 线圈在匀强磁场中匀速转动,产生正弦交变电流,其最大感应电动势 EmNBS,所以当匝数变为原来的 2 倍,转速为原来的 2 倍,E m4E m,2 ,则 e4E msin2t,故 C 选项正确答案 C11如图中 ad 表示线圈的正视图,它在匀强磁场中匀速转动时产生的感应电动势按正弦规律变化,峰值为 250 V,则线圈在图中位置时线圈中感应电动势的大小为_解析 线圈平面在磁场中从中性面开始转过 30时,到达图中所示的位置,即 eE msin30250 V125 V .12答案 125 V12一线圈中产生的正弦式交流

9、电按 i10sin314tA 变化,求出当线圈从中性面起转过 30、60、90、120所需时间及对应的电流值解析 线圈从中性面开始转动产生的正弦式电流的标准式是iI msint式中,t 表示线圈平面与中性面的夹角(单 位是 rad)当线圈平面转过的角度 130 时,由1 30 314t 1,6得经历的时间和对应的电流值分别为t1 s s,6314 1600i110sin30 A5 A .同理,当 260 时,得t2 s s,3314 1300i210sin60 A5 A.3当 390 时,得t3 s s,2314 1200i310sin90 A10 A .当 4120 时,得t4 s s,23

10、314 1150i410sin120 A5 A.3答案 s 5 A s 5 A s 10 A1600 1300 3 1200s 5 A1150 313发电机的转子是匝数为 100 匝,边长为 20 cm 的正方形线圈,将它置于磁感应强度 B0.05 T 的匀强磁场中,绕着垂直于磁场方向的轴以 100 rad/s 的角速度转动,当线圈平面跟磁场方向垂直时开始计时线圈和外电路的总电阻 R10 .(1)写出交变电流瞬时值表达式;(2)线圈从计时开始,转过 过程中通过线圈某一截面的电荷量3为多少?解析 (1) 感 应电动势最大值为 EmnBS.Em100 0.050.20.2100 V20 V ,Im A 2 A,20RiI msint2sin100 t A.(2)线圈从 计时 开始,转过 过程中通过线圈某一截面的电荷量3q t t .从中性面计时,转过 ,如图所示IntR nR 3 BS BS(1sin30 ) BS,12q C C110 2 C.nBS2R 1000.050.20.220 0.220答案 (1)i 2sin100t A(2)1102 C

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