人教版選修32 5.1交變電流 作業(yè).doc

5.1 交變電流課時作業(yè)基礎(chǔ)達標(biāo)1交變電流是()a矩形線圈繞垂直于磁場方向的軸在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的電流b按正弦規(guī)律變化的電流c強度隨時間做周期性變化的電流d方向隨時間做周期性變化的電流【解析】本題考查了交變電流的定義，只要方向隨時間做周期性變化的電流就是交變電流，正弦式交變電流僅是其中之一，故d項正確【答案】d2如圖所示屬交變電流的是()【解析】大小和方向做周期性變化的電流，稱為交變電流，在圖象上表現(xiàn)為時間軸上下都存在圖線，故選cd.【答案】cd3關(guān)于矩形線圈在勻強磁場中轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的正弦式電流，正確的說法是()a線圈每轉(zhuǎn)動一周，感應(yīng)電流方向改變一次b線圈每轉(zhuǎn)動一周，感應(yīng)電動勢方向改變一次c線圈每轉(zhuǎn)動一周，感應(yīng)電流方向改變兩次，感應(yīng)電動勢方向改變一次d線圈每轉(zhuǎn)動一周，感應(yīng)電流方向和感應(yīng)電動勢方向都改變兩次【解析】感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流的方向，每經(jīng)過中性面時改變一次，每個周期內(nèi)方向改變兩次，故選d.【答案】d4矩形線圈繞垂直于勻強磁場的對稱軸做勻速轉(zhuǎn)動，當(dāng)線圈通過中性面時，則()a線圈平面與磁場方向垂直b線圈中的感應(yīng)電動勢的方向?qū)l(fā)生變化c通過線圈的磁通量達到最大值d通過線圈的磁通量的變化率達到最大值【解析】線圈通過中性面這個特殊位置時，線圈平面與中性面垂直，穿過線圈的磁通量最大，但磁通量的變化率為零，故a、c正確，d錯誤；線圈每經(jīng)過中性面一次，電流方向就改變一次，故b正確【答案】abc5如下圖所示圖象中屬于交變電流的是()【答案】abc6.如圖所示一正方形線圈abcd在勻強磁場中繞垂直于磁感線的對稱軸oo勻速轉(zhuǎn)動，沿著oo觀察，線圈沿逆時針方向轉(zhuǎn)動已知勻強磁場的磁感應(yīng)強度為b，線圈匝數(shù)為n，邊長為l，電阻為r，轉(zhuǎn)動的角速度為.則當(dāng)線圈轉(zhuǎn)至圖示位置時()a線圈中感應(yīng)電流的方向為abcdab穿過線圈的磁通量為0c線圈中的感應(yīng)電流為d穿過線圈磁通量的變化率為0【解析】圖示位置，線圈平面與磁場平行，所以穿過線圈的磁通量為零，磁通量的變化率最大，b正確，d錯誤，此時由右手定則可知電流方向為adcba，a錯誤，由峰值表達式emnbsnbl2，所以im，圖示位置感應(yīng)電流等于峰值，c正確. 【答案】bc7.如圖所示，正方形線圈abcd繞對稱軸oo在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動，線圈匝數(shù)為n，當(dāng)轉(zhuǎn)動的角速度為時，感應(yīng)電動勢瞬時值表達式為enbscost(由圖示位置計時)其他條件不變，只是線圈的轉(zhuǎn)速提高到原來的2倍，則表達式變?yōu)?)aenbscos2t benbscostcenbs2cos2t denbscost【解析】當(dāng)線圈轉(zhuǎn)速提高到原來的2倍，角速度也變?yōu)樵瓉淼?倍，其感應(yīng)電動勢的瞬時值表達式為enbs2cos2t，故c選項正確【答案】c8如圖所示，、兩個并排放置的共軸線圈，中通有如圖所示的交流電，則下列判斷錯誤的是()a在t1到t2時間內(nèi)，相吸b在t2到t3時間內(nèi)，相斥ct1時刻兩線圈間作用力為零dt2時刻兩線圈間吸引力最大【解析】t1到t2時間內(nèi)線圈中電流正向減小，在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流也為正向，故兩線圈相互吸引，故a選項說法正確；t2到t3時間內(nèi)，線圈中電流負向增大，在中產(chǎn)生正向的感應(yīng)電流，相互排斥，b選項說法正確；t1時刻電流最大，但變化率為零，在中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，兩線圈作用力為零，c選項說法正確；t2時刻中電流為零，但變化率最大，中感應(yīng)電流最大，作用力為零，故d選項說法錯誤【答案】d9一個面積為0.1 m2的矩形線圈，共100匝，在磁感應(yīng)強度b0.5 t的勻強磁場中，以垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動，從線圈平面平行于磁感線的位置開始轉(zhuǎn)動，在0.05 s內(nèi)線圈轉(zhuǎn)過90，在這段時間內(nèi)，求：線圈中的感應(yīng)電動勢的最大值，并寫出瞬時值表達式【解析】設(shè)矩形線圈的匝數(shù)為n，面積為s，磁感應(yīng)強度為b，勻速轉(zhuǎn)動的角速度為，則感應(yīng)電動勢的最大值為emnbs；角速度 rad/s10rad/s，最大值emnbs1000.50.110 v157 v，瞬時值表達式：eemcost157 cos10t v.【答案】157 ve157cos10t v能力提升1一單匝閉合線框在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動在轉(zhuǎn)動過程中，線框中的最大磁通量為m，最大感應(yīng)電動勢為em.下列說法中正確的是()a當(dāng)線框磁通量為零時，感應(yīng)電動勢也為零b線框轉(zhuǎn)動的角速度等于em/mc當(dāng)線框內(nèi)磁通量增大時，感應(yīng)電動勢在減小d當(dāng)線框內(nèi)磁通量等于0.5m時，感應(yīng)電動勢等于0.5em【解析】感應(yīng)電動勢是磁通量的變化率，線框磁通量為零時，感應(yīng)電動勢最大，排除a；由正弦式交流電的瞬時值表達式eemsintbssintmsint，選擇b，排除d；根據(jù)線圈從與磁場平行的位置轉(zhuǎn)到中性面的過程中，磁通量越來越大，磁通量的變化率越來越小，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢越來越小，所以選擇c.【答案】bc2.如圖所示，單匝矩形線圈的一半放在有界勻強磁場中，中心軸線oo與磁場邊界重合，線圈繞中心軸線按圖示方向(從上向下看逆時針方向)勻速轉(zhuǎn)動，t0時刻線圈平面與磁場方向垂直，規(guī)定電流方向沿abcd為正方向，則下圖中能表示線圈內(nèi)感應(yīng)電流隨時間變化規(guī)律的是()【解析】在0內(nèi)，ab一側(cè)的線框在磁場中繞oo轉(zhuǎn)動產(chǎn)生正弦交流電，電流方向由楞次定律判斷為dcba且越來越大.內(nèi)，ab一側(cè)線框在磁場外，而dc一側(cè)線框又進入磁場產(chǎn)生交流電，電流方向為dcba且越來越小，以此類推，可知it圖象正確的為b.【答案】b3.如右圖所示，矩形線圈abcd在勻強磁場中可以分別繞垂直于磁場方向的軸p1和p2以相同的角速度勻速轉(zhuǎn)動，當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到與磁場方向平行時()a線圈繞p1轉(zhuǎn)動時的電流等于繞p2轉(zhuǎn)動時的電流b線圈繞p1轉(zhuǎn)動時的電動勢小于繞p2轉(zhuǎn)動時的電動勢c線圈繞p1和p2轉(zhuǎn)動時電流的方向相同，都是abcdd線圈繞p1轉(zhuǎn)動時dc邊受到的安培力大于繞p2轉(zhuǎn)動時dc邊受到的安培力【解析】如圖所示，設(shè)abl1，adl2，o1ar1，o1dr2.線圈繞p1軸轉(zhuǎn)動時，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢e1bl1vbl1l2.線圈繞p2軸轉(zhuǎn)動時，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢e2bl1r1bl1r2bl1l2，即e1e2，所以i1i2，故選項a對b錯由右手定則可知，線圈繞p1和p2轉(zhuǎn)動時電流的方向相同，均是adcb方向，故選項c錯，再根據(jù)安培力公式可知f安bil1，即安培力相同，d錯【答案】a4一長直導(dǎo)線通以如圖甲所示的交變電流，在導(dǎo)線下方有斷開的線圈，如圖乙所示，規(guī)定電流從左向右為正，則相對于b點來說，a點電勢最高的時刻是在()at1時刻 bt2時刻ct3時刻 dt4時刻【解析】欲使a相對b電勢最高，即ab間電動勢最大，t1、t3時刻電流i最大但電流的變化率最小，感應(yīng)電動勢為零，故選項a、c錯誤；t2時刻電流的變化率最大，線圈中磁通量變化率也最大，但此時穿過線圈的磁通量減小到零，由楞次定律可知此時刻b點電勢高于a點，故選項b錯誤；當(dāng)t4時刻，由楞次定律可知，ab中感應(yīng)電動勢a點高于b點，且電動勢最大，故選項d正確【答案】d5.如圖所示，一半徑為r10 cm的圓形線圈共100匝，在磁感應(yīng)強度b t的勻強磁場中，繞垂直于磁場方向的中心軸線oo以n600 r/min的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動，當(dāng)線圈轉(zhuǎn)至中性面位置(圖中位置)時開始計時(1)寫出線圈內(nèi)所產(chǎn)生的交變電動勢的瞬時值表達式；(2)求線圈從圖示位置開始在1/60 s時的電動勢的瞬時值【解析】線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的軸線勻速轉(zhuǎn)動時，線圈內(nèi)產(chǎn)生正弦交變電動勢，當(dāng)線圈平面在中性面時開始計時，其表達式為eemsint.(1)eemsint，emnbs(與線圈形狀無關(guān))，20 rad/s，故e100sin20t.(2)當(dāng)t s時，e100sin(20) v50 v86.6 v.【答案】(1)e100sin20t(2)86.6 v6發(fā)電機的轉(zhuǎn)子是匝數(shù)為100，邊長為20 cm的正方形線圈，將它置于磁感應(yīng)強度b0.05 t的勻強磁場中，繞著垂直于磁