第五章 交变电流.doc

第五章交变电流训练1交变电流[概念规律题组]1．以下各图中线圈中能产生交流电的有()2．关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流以下说法中正确的选项是()A．线圈平面每经过中性面一次感应电流方向就改变一次感应电动势方向不变B．线圈每转动一周感应电流方向就改变一次C．线圈平面每经过中性面一次感应电动势和感应电流的方向都要改变一次D．线圈转动一周感应电动势和感应电流方向都要改变一次3.矩形线圈在磁场中匀速转动时产生的感应电动势最大值为50V那么该线圈由图1所示位置转过30°线圈中的感应电动势大小为()A．50VB．25eq\r(3)VC．25VD．10V图14．如图2所示矩形线圈abcd放在匀强磁场中ad＝bc＝l1ab＝cd＝l2.从图示位置起该线圈以角速度ω绕不同转轴做匀速转动那么()A．以OO′为转轴时感应电动势e＝Bl1l2ωsinωtB．以O1O1′为转轴时感应电动势e＝Bl1l2ωsinωtC．以OO′为转轴时感应电动势e＝Bl1l2ωcosωt图2D．以OO′为转轴跟以ab为转轴一样感应电动势e＝Bl1l2ωsin(ωt＋eq\f(π2))5．一矩形线圈在匀强磁场中转动产生的交变电动势为e＝10eq\r(2)sin20πtV那么以下说法正确的选项是()A．t＝0时线圈位于中性面B．t＝0时穿过线圈的磁通量为零C．t＝0时导线切割磁感线的有效速度最大D．t＝0.4s时电动势第一次出现最大值[方法技巧题组]6．交流发电机在工作时电动势为e＝Emsinωt假设将发电机的转速提高一倍同时将线圈所围面积减小一半其他条件不变那么其电动势变为()A．e′＝Emsineq\f(ωt2)B．e′＝2Emsineq\f(ωt2)C．e′＝Emsin2ωtD．e′＝eq\f(Em2)sin2ωt7.矩形线圈在匀强磁场中匀速转动所产生的交变电流的波形图如图3所示以下说法中正确的选项是()A．在t1时刻穿过线圈的磁通量到达峰值B．在t2时刻穿过线圈的磁通量到达峰值图3C．在t3时刻穿过线圈的磁通量的变化率到达峰值D．在t4时刻穿过线圈的磁通量的变化率到达峰值8．如图4所示单匝矩形线圈的一半放在具有理想边界的匀强磁场中线圈轴线OO′与磁场边界重合线圈按图示方向匀速转动(ab向纸外cd向纸内)．假设从图中所示位置开始计时并规定电流方向沿a→b→c→d→a为正方向那么线圈内感应电流随时间变化的图象是以下图中的()图49．闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴做匀速转动产生的交流电瞬时值的表达式为i＝0.2sin100πtA从t＝0到第一次出现通过线圈的磁通量变化率最大值的时间为()A．1/50sB．1/100sC．1/200sD．1/400s10．一只矩形线圈在匀强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象如图5甲所示那么以下说法中正确的选项是()图5A．t＝0时刻线圈平面与中性面垂直B．t＝0.01s时刻Φ的变化率最大C．t＝0.02s时刻交变电动势到达最大D．该线圈产生的相应交变电动势的图象如图乙所示11.如图6所示匀强磁场B＝0.50T矩形线圈的匝数N＝100匝边长Lab＝0.20mLbc＝0.10m以3000r/min的转速匀速转动假设线圈平面通过中性面时开始计时试求：(1)交变电动势的瞬时值表达式；(2)假设线圈总电阻为2Ω线圈外接电阻为8Ω写出交变电流的瞬时值表达式；图6(3)线圈由图示位置转过π/2的过程中交变电动势的平均值．[创新应用题组]12．如图7甲所示矩形线圈匝数N＝100匝ab＝30cmad＝20cm匀强磁场磁感应强度B＝0.8T绕轴OO′从图示位置开始匀速转动角速度ω＝100πrad/s试求：(1)穿过线圈的磁通量最大值Φm为多大？线圈转到什么位置时取得此值？(2)线圈产生的感应电动势最大值Em为多大？线圈转到什么位置时取得此值？(3)写出感应电动势e随时间变化的表达式并在图乙中作出图象．甲乙图7答案1．BCD2．C3．B4．CD5．A6．C7．BC8．A9．C10．B11．(1)e＝314sin314tV(2)i＝31.4sin314tA(3)200V12．见解析解析(1)当线圈转至与磁感线垂直时磁通量有最大值．Φm＝BS＝0.8×0.3×0.2Wb＝0.048Wb(2)线圈与磁感线平行时感应电动势有最大值Em＝NBSω＝480πV(3)表达式e＝Emcosωt＝480πcos100πtV图象如下图