认识变交电流每课一练（粤教选修32）.doc

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1、2.1 认识变交电流 每课一练粤教版选修3-2我夯基，我达标1.线圈在匀强磁场中匀速转动，产生交变电流的图像如图2-1-8所示，从图中可知 图2-1-8A和C时刻线圈处于中性面位置B和D时刻穿过线圈的磁通量为零A时刻到D时刻线圈转过的角度为D时刻经过0.02s，那么在1s内交变电流的方向改变100次解析：处在中性面的时刻为；穿过线圈的磁通量为零的时刻为，从A到D线圈转过的角度为。答案：D2-1-9所示的四种情况下，不能产生交变电流的是 图2-1-9解析：A中转轴与磁感线平行，线圈中磁通量总为零。答案：A2-1-10所示，线圈绕垂直于匀强磁场的轴以角速度从中性面开始匀速转动时，以下说法中错误的选

2、项是 图2-1-10e=EmsintB.线圈每转一周，交变电流完成一次周期性变化C.线圈每次通过中性面时，电动势到达最大D.从图示位置开始，线圈转动90时的瞬时电动势e=NBS解析：线圈经中性面时，电动势为零。答案：C4.一矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动，线圈中的感应是动势e随时间t的变化如图2-1-11所示，以下说法中正确的选项是 图2-1-11A.t1时刻通过线圈的磁通量为零B.t2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大C.t3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大e变换方向时，通过线圈的磁通量的绝对值都为最大解析：t1、t3时刻线圈中的感应电动势e=0，故为线圈通过中性

3、面的时刻，线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为零，故AC不对，t2时刻e=Em，线圈平面转到时与磁感线平行时刻，磁通量为零，B也不对，每当e变换方向时，也就是线圈通过中性面的时刻，通过线圈的磁通量绝对值最大。2-1-12所示为某正弦交流电的图像，其电流最大值为_，角速度为_，瞬时值表达式为_。图2-1-12解析：在t=0.0025s：T/8时，电流为，而t=T/8时线圈从中性面转过的角度为450，故14.14=Imsin45，Im：14.14/sin45=20A。答案：20A 314rad/s6.将硬导线中间一段折成不封闭的正方形，每边长为l，它在磁感应强度为B方向如图2-1-13的匀强磁场中匀

4、速转动，转速为n，导线在a、b两处上通过电刷与外电路连接，外电路接有额定功率为P的小灯泡并正常发光，电路中除灯泡外，其余局部的电阻不计，灯泡的电阻应为 图2-1-13A. B.C. C.解析：答案：Be=Emsin2tV，假设将发电机的速度提高一倍，同时将电枢所围面积减小一半，其他条件不变，那么其电动势变为 A.B.C.D.解析：交变电压瞬时值表达式为e=Emsin2t，而Em=NBS，=2n，当加倍而s减半时，Em不变，应选C。答案：C8.矩形线圈的匝数为50匝，在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图2-1-14所示，以下结论正确的选项是 图2-1-14

5、tt=0.3s时，电动势最大tt=0.4s时，电动势改变方向t解析：从图中可知，在01s和0.3s时刻，穿过线圈的磁通量最大，此时此刻磁通量的变化率等于零；0.2s和0.4s时刻，穿过线圈的磁通量为零，但此时此刻，磁通量的变化率最大，由此得选项AB错误，根据电动势的最大值公式：Em=NBS，m=BS，可得：Em=500.223.14/0.4V=157V，磁通量变化率的最大值应为=3.14b/s故CD正确。答案：CD9.以下关于交变电流的说法中正确的选项是 C.给定的交流数值，在没有特别说明的情况下都是指有效值解析：A应是有效值，B也是有效值，C正确，D根据定义知其正确。答案：CD10.闭合线圈

6、在匀强磁场中匀速转动时，产生的正弦交变电流i=Imsint，假设保持其他条件不变，使线圈的匝数及转速各增加1倍，那么电流的变化规律为i=_。解析：由电动势的最大值知，最大电动势与角速度成正比，与匝数成正比，所以电动势最大值为4Em，匝数加倍后，其电阻也应该加倍，此时线圈的电阻为2R，根据欧姆定律可得电流的最大值为。答案：2Imsin2t11.矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴转动，线圈共100匝，转速为r/s，在转动过程中穿过线圈的磁通量的最大值为0.06b，那么线圈平面转到与磁感线平行时，感应电动势为_V，当线圈平面与中性面夹角为时，感应电动势为_ V。解析：线圈转动的角速度为=2f

7、=20rad/s，电动势的最大值Im=NBS=1000.0620V=120V；根据瞬时值方程e=Emsint=120sinV=60V。答案：120 60我综合，我开展e=msint，假设将转速度为2，其他条件不变，那么其电动势的瞬时值为 A.msin2t B.msintmsint msin2t解析：交变电动势的最大值m=NBS，可见变化时，m也随着变化。答案：DS的矩形圈在匀强磁场中以一条边为轴匀速转动，磁场方向与转轴垂直，线圈中感应电动势e与时间t的关系如图2-1-15所示，感应电动势最大值和周期可由图中读出，那么磁感应强度B=_，在时刻，线圈平面与磁感应强度的夹角等于_。图2-1-15解析

8、：交变电动势最大值Em=BS，而=2/T，所以B=EmT/2s，t=0时，瞬时感应电动势等于最大值，所以线圈平面与磁感应强度平行，所以当t=T/12时，线圈平面与磁感应强度的夹角等于，即30或150。答案：EmT/2s 30或150i=Imsint，假设将其电枢的转速提高1倍，其他条件不变，那么电流变为多大？解析：此题的关键是理解感应电流，感应电动势最大值与哪些因素有关，发电机产生的感应电动势的最大值Em=NBS，当给固定电阻供电时电流的最大值，当转速提高1倍时，变为原来的2倍，其他条件不变时的电流最大值变为原来的2倍，其瞬时值变为i=2Imsin2t。答案：i=2Imsin2t2-1-16甲

9、所示，长为L的相距为d的平行金属板与电源相连，一质量为m、带电荷量为q的粒子以速度0沿平行于金属板的中间射入两板之间，从粒子射入时刻起，两板间中交变电压，随时间变化规律如图2-1-16乙所示，求：为使粒子射出电场时的动能最小，所加电压U0和周期各应满足什么条件？图2-1-16解析：要使粒子动能最小，电场力做功应为零，在电场中飞行时间为周期整数，即L/V0=nT，故周期满足条件为。n=1、2、3要求电压U0满足条件是nT时间，内使纵向位移，即，所以U0=、2、3带电粒子在匀强电场中做类平抛运动，在电场力方向上共加速后减速，一个周期在电场速度恰好为零，假设粒子在场中运动时间恰为周期的整数倍，那么粒

10、子离开电场时动能最小。答案：15.磁铁在电器中有广泛的应用，如发电机，如图2-1-17所示，一名单相发电机转子导线框共有N匝，线框长为L1，宽为L2，转子的转动角速度为，磁极间的磁感应强度为B，导出发电机瞬时电动势e为表达式.图2-1-17现在知道有一种永磁材料钕铁硼，用它制成发电机的磁极时，磁感应强度可增大到原来的k倍，如果保持发电机结构和尺寸，转子转动角速度，需产生的电动势都不变，那么这时转子上的导线框需要多少匝?解析：线框在转动过程中，两条长边在切割磁感线，假设从中性面开始计时，那么经ts线恒转过的角度为Q=t，两条长边相当于两个电源串联在一起，单匝中产生的电动势力：=B.N匝时相当于N个电源串联，电动势为.当B=KB且不变时， 所以答案：