1、15.1 交变电流课堂 10 分钟达标1.(多选)如图所示的图象中属于交变电流的有 ( )【解析】选 A、B、C。题图 A、B、C 中 e 的方向均发生了变化,故它们属于交变电流,但不是按正弦函数规律变化的交变电流,图 D 中 e 的方向未变化,是直流电,选项 A、B、C 正确。2.(多选)关于正弦交变电流的产生过程,下列说法正确的是 ( )A.当线圈平面与中性面垂直时,电流方向发生变化B.线圈平面经中性面时开始计时, 周期内,电流一直增大C.线圈平面与中性面垂直开始计时,2 个周期内电流方向改变 4 次D.线圈转动过程中通过线圈的磁通量最大的位置,也是感应电流最大的位置【解析】选 B、C。线
2、圈转动过程中,在中性面位置,磁通量最大、电流等于零,方向改变,2个周期方向改变 4 次,由中性面经 周期到与中性面垂直,电流逐渐增大到最大,故 B、C 正确;A、D 错误。3.(2018盐城高二检测)如图所示,一正方形线圈 abcd 在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴 OO匀速转动。沿着 OO观察,线圈沿逆时针方向转动。已知匀强磁场的磁感应强度为 B,线圈匝数为 n,边长为 l,电阻为 R,转动的角速度为 。则当线圈转至图示位置时 ( )A.线圈中的感应电流的方向为 abcda2B.线圈中的感应电流为C.穿过线圈的磁通量为 Bl2D.穿过线圈的磁通量的变化率为 0【解析】选 B。图示位置为垂直
3、于中性面的位置,此时通过线圈的磁通量为零,但磁通量的变化率最大,感应电流也最大,则 I= = ,由右手定则可判断出线圈中感应电流的方向为 adcba。4.(2018榆林高二检测)线圈在匀强磁场中绕 OO轴匀速转动(由上向下看是逆时针方向),当从如图所示位置转至中性面位置的过程中,磁通量和感应电动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【解析】选 D。由题图可知,磁通量 = msin,即磁通量在变大。感应电动势 e=Emcos,即感应电动势在变小,D 正确。5.(能力挑战题)如图所示
4、,矩形线圈 abcd 的匝数为 n=50,线圈 ab 的边长为 l1=0.2m,bc 的边长为 l2=0.25m,在磁感应强度为 B=0.4T 的匀强磁场中,绕垂直于磁感线且通过线圈中线的 OO轴匀速转动,转动的角速度 =100 rad/s。试求:3(1)穿过线圈平面的最大磁通量 m。(2)线圈在图示位置(线圈平面与磁感线平行)时,感应电动势 e 的大小。【解析】(1)穿过线圈平面的最大磁通量 m=BS=Bl1l2=0.40.20.25Wb=0.02Wb。(2)线圈在图示位置时电动势达到最大值,此时感应电动势的值为Em=nBS=nB l1l2=500.40.20.25100 V=100 V。答案:(1)0.02Wb (2)100 V【互动探究】写出上题中从图示位置开始计时,线圈中电动势的瞬时值表达式。提示:e=100 cos100 tV。答案:见提示
