交变电流同步练习1 1

《交变电流》同步练习 交变电流的产生和表述1() ．当交流发电机的线圈转到线圈平面与中性面重合时，下列说法中正确的是A ．电流将改变方向B ．磁场方向和线圈平面平行C ．线圈的磁通量最大D ．线圈产生的感应电动势最大AC 答案解析 当线圈平面与中性面重合时，磁通量最大，磁通量的变化率为零，感应电动势为AC. 、零，电流将改变方向．故选 正弦交变电流的图像2．一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2111() 变化的图像如图甲所示，则下列说法中正确的是－ － 2111 －－图At0 时刻，线圈平面与中性面垂直＝．Bt0.01 s 的变化率最大．Φ＝时刻，Ct0.02 s 时刻，交变电动势达到最大．＝D ．该线圈产生的相应交变电动势的图像如图乙所示B 答案t0t0.01 s时刻，磁时刻，线圈的磁通量最大，线圈处于中性面，＝解析 由题图甲可知＝通量为零，但变化率最大， ABt0.02 sCD项均错误．项错误，、项正确．时，交变电动势应为零，＝ 所以 峰值和瞬时值问题3eEsint，若将发电机的转速提高一倍，同时将电枢＝．交流发电机在工作时电动势为ωm() 所围面积减小一半，其他条件不变，则其电动势变为 ttωωAeEsinBe2Esin ′＝′＝． ． 22mmEmCeEsin 2t Desin 2t ωω．．′＝′＝2[m]mC 答案ωtENBωSωSsin Ee减半解析，而加倍而＝ 本题考查交变电压的瞬时值表达式，当＝mm EC. 时，不变，故正确答案为m 2112 －图－41020 cm1 OO′10 rad/s的Ω．有一，线框绕匝正方形线框，边长为轴以π，线框总电阻为21120.5 所示，垂直于线框平面向里的匀强磁场的磁感应强度为角速度匀速转动，如图－－T ．问：(1) 该线框产生的交变电流电动势最大值、电流最大值分别是多少？(2)60 °时，感应电动势的瞬时值是多大？线框从图示位置转过(1)6.28 V6.28 A(2)5.44 V 答案210 V0.50.26.28 V(1)EnBSω10，电流的×π＝ 解析×交变电流电动势最大值为＝＝×mE6.2m A6.28 A. ＝最大值为＝＝1Rm(2)60eEsin 605.44 V. °＝线框转过＝°时，感应电动势m (60) 分钟时间： 交变电流的产生和表述 题组一1OO′ 轴匀．线框在匀强磁场中绕 2113 －图－()2113所示位置时，磁通量和感应电动速转动－由上向下看是逆时针方向－，当转到如图() 势大小的变化情况是 A ．磁通量和感应电动势都在变大B ．磁通量和感应电动势都在变小C ．磁通量在变小，感应电动势在变大D ．磁通量在变大，感应电动势在变小D 答案Φθθ sin Ecos Φe，所以磁通量变大，感应电动势变小．，由题图可知， 解析＝＝mm 2114 －－图22114( ．如图－－所示，为演示交变电流产生的装置图，关于这个实验，正确的说法是) A ．线圈每转动一周，指针左右摆动两次B ．图示位置为中性面，线圈中无感应电流Cabab →．图示位置边的感应电流方向为D ．线圈平面与磁场方向平行时，磁通量变化率为零C 答案解析 线圈在磁场中匀速转动时，在电路中产生呈周期性变化的交变电流，线圈经过中性面时电流改变方向，线圈每转动一周，有两次通过中性面，电流方向改变两次，指针左右摆动Aababa→错；线圈处于图示位置时，边的感应电流方向为边向右运动，由右手定则，一次，故bCabcd边垂直切割磁感线，线圈产生的电动势最大，，故、对；线圈平面与磁场方向平行时，BD错、也可以这样认为，线圈平面与磁场方向平行时，磁通量为零，但磁通量的变化率最大， 误．3SBω匀速转的线圈均绕其对称轴或中心轴在匀强磁场中以角速度．如图所示，面积均为eBSωsin t() ＝的图是ω 动，能产生正弦交变电动势 A 答案解析 线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，且从中性面开始计时，产生的电动ωωtAeBS sin 选项符合．＝势，由此判断，只有 正弦交变电流的图像题组二 450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．矩形线圈的匝数为2115() 通量随时间的变化规律如图所示，下列结论正确的是－－ 2115 －图－At0.1 st0.3 s 时，电动势最大和．在＝＝Bt0.2 st0.4 s 时，电动势改变方向＝和＝．在． C157 V ．电动势的最大值是Dt0.4 s3.14 Wb/s 时，磁通量变化率达最大，其值为．在＝CD 答案ΦtΦBS0.2 WbT0.4 sN50ENBSω＝＝＝，又因为，所以图像可知，＝由解析 ＝－＝maxmax2πNΦΦe0t0.2 s0.4 st157 VC0.1 s 0.3 s 时，·＝最大，和，＝正确；＝时，＝和，变向；TmaxΦ0eEABt＝＝最大，故，、＝错误，根据线圈在磁场中转动时产生感应电动势的特点知，当maxΦΦΔΔ0.4 s3.14 Wb/sD 正确．最大，时，＝，ttΔΔ 2116 －－图5abcdab边转动，磁场方向平行于纸面，以恒定的角速度绕．处在匀强磁场中的矩形线圈abt0(2116)cd边离开纸面向外时刻，线圈平面与纸面重合如图所示－并与，线圈的垂直．在＝－abcdait变化的→随时间运动．若规定由→方向的感应电流为正，则能反映线圈中感应电流→→() 图线是 C 答案解析 线圈在磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，可以产生按正弦规律变化的交流cd边离开纸面向纸外运动，速度方向和磁场方向垂直，产生的电．对于图示起始时刻，线圈的电动势的瞬时值最大；用右手定则判断出电流方向为逆时针方向，与规定的正方向相同，所以C 对．6. 2117 －图－2117OO′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，线圈轴线如图－－(abcd)．若从图示位置开始计时，向纸外，与磁场边界重合，线圈按图示方向匀速转动向纸内abcda为正方向，则线圈内感应电流随时间变化的图像是下图中的→→→→并规定电流方向沿() A 答案解析 由题意知线圈总有一半在磁场中做切割磁感线的匀速圆周运动，所以产生的仍然是正弦交变电流，只是最大值为全部线圈在磁场中匀速转动情况下产生的感应电动势最大值的一BCA 选项符合题意．半，所以选项错误，再由右手定则可以判断出、7e随．一个矩形线圈绕垂直于匀强磁场的固定于线圈平面内的轴转动．线圈中感应电动势t2119() －时间 的变化图像如图所示，下列说法中正确的是－ 2119 －图－At0 时刻通过线圈的磁通量为．1Bt 时刻通过线圈的磁通量最大．2Ct 时刻通过线圈的磁通量的变化率最大．3De 变换方向时通过线圈的磁通量最大．