把握兩個(gè)特殊位置,理解交變電流的變化規(guī)律

1、把握兩個(gè)特殊位置，理解交變電流的變化規(guī)律精費(fèi)線圈繞垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)且沿線圈平面的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大小和方向都隨時(shí)間做周期性 變化的電流，稱為交變電流.交變電流最大值和方向的改變出現(xiàn)在兩個(gè)特殊位置上，即中性 面和垂直于中性面兩個(gè)位置.把握這兩個(gè)位置，對(duì)理解交變電流的變化規(guī)律十分重要.中性面如圖1甲所示，線圈平面與磁感線垂直時(shí)的位置即為中性面位置.線圈處于中性面位置 時(shí)，穿過線圈的最大.如圖乙所示，此時(shí)ab、cd邊的速度方向與磁場(chǎng)方向平行，不切割磁感線，所以線圈中的 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)及感應(yīng)電流均為零.從中性面開始計(jì)時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間的變化關(guān)系式為6 = nBSwsin wt，其圖象如圖丙所示.(3)

2、從中性面開始計(jì)時(shí)，線圈中磁通量隨時(shí)間的變化關(guān)系式為O = BScos wt，一t圖象如圖 丁所示，特別需要注意t=0時(shí)刻，即線圈處于中性面位置時(shí)，穿過線圈的最大，但圖象 斜率為零(最小)，由法拉第電磁感應(yīng)定律E = n晉得此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零.圖1中性面的垂面如圖2甲所示，線圈平面與磁感線平行時(shí)的位置即為中性面的垂面線圈處于垂直中性 面位置時(shí)，穿過線圈的為零.如圖乙所示，此時(shí)ab、cd邊的速度方向與磁場(chǎng)方向垂直，切割磁感線有效速度最大，所 以線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)及感應(yīng)電流均為最大值.從垂直中性面開始計(jì)時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間 的變化關(guān)系式為e = nBSwcos wt，其圖象如圖丙所示.從垂直中性面開

3、始計(jì)時(shí)，線圈中磁通量隨時(shí)間的變化關(guān)系式為O = BSsin wt，一t圖象 如圖丁所示，特別需要注意t=0時(shí)刻，即線圈處于垂直中性面位置時(shí)，穿過線圈的為零， 但圖象斜率最大，由法拉第電磁感應(yīng)定律E = n得此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大.圖2兩個(gè)特殊位置的特點(diǎn)線圈平面與中性面重合時(shí)，SB,最大，展=0, e =0, i = 0,電流方向?qū)l(fā)生改變.線圈平面與中性面垂直時(shí)，SB,=0,展最大，e最大，i最大，電流方向不改變.【對(duì)點(diǎn)例題】（雙選）矩形線框繞垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)且沿線框平面的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生了交變電 流，下列說法正確的是（）當(dāng)線框位于中性面時(shí)，線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大當(dāng)穿過線框的磁通量為零時(shí)，線框中的感應(yīng)

4、電動(dòng)勢(shì)也為零每當(dāng)線框經(jīng)過中性面時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)或感應(yīng)電流方向就改變一次線框經(jīng)過中性面時(shí)，各邊都不切割磁感線解題指導(dǎo) 線框位于中性面時(shí)，線框平面與磁感線垂直，穿過線框的磁通量最大，但此時(shí)切 割磁感線的兩邊速度方向與磁感線平行，即不切割磁感線，穿過線框的磁通量的變化率等于 零，所以感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)等于零，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)或感應(yīng)電流的方向在此時(shí)刻改變.垂直于中性面時(shí)， 穿過線框的磁通量為零，切割磁感線的兩邊的速度與磁感線垂直，有效切割速度最大，此時(shí) 穿過線框的磁通量的變化率最大，所以感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大.故C、D正確.答案CD特別提醒線框轉(zhuǎn)動(dòng)一周經(jīng)過中性面兩次，因此線框轉(zhuǎn)動(dòng)一周電流的方向改變兩次.（雙選）一單匝閉合線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，通過 線圈的最大磁通量為m,最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為Em,下列說法正確的是（）當(dāng)磁通量為零時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也為零當(dāng)磁通量減小時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)在增大當(dāng)磁通量等于0.5m時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)等于0.5EmEmD角速度3=嘛答案BD解析 因?yàn)?Em = BSw = Omw，貝w = Em/