5.1 交变电流 课堂15分钟达标练 1.判断图中哪个是正弦式交变电流( ) 【解析】选D。正弦式交变电流，首先应该是交变电流，C虽然形状符合，但不是交变电流；B虽然是交变电流，但不是正弦式交变电流。 2.如图所示，单匝矩形线圈的一半放在有界匀强磁场中，中心轴线OO′与磁场边界重合，线圈绕中心轴线按图示方向(从上向下看逆时针方向)匀速转动，t=0时刻线圈平面与磁场方向垂直，规定电流方向沿abcd为正方向，则图中能表示线圈内感应电流随时间变化规律的是( ) 【解题指南】解答本题应明确以下两点： (1)产生正弦式交变电流的条件。 (2)线圈转轴的位置对交变电流的影响。 【解析】选B。在0～内，ab一侧的线圈在磁场中绕OO′轴转动产生正弦式交变电流，电流方向由楞次定律判断为dcba且越来越大。～内，ab一侧线圈在磁场外，而dc一侧线圈又进入磁场产生交变电流，电流方向为dcba且越来越小，以此类推可知i-t图像正确的为B。 3.(多选)一个矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时产生的交流电动势e=220sin100πtV，则下列判断正确的是( ) A.t=0时，线圈位于中性面位置 B.t=0时，穿过线圈平面的磁通量最大 C.t=0时，线圈的有效切割速度方向垂直磁感线 D.t=0时，线圈中感应电动势达到峰值 【解析】选A、B。因按正弦规律变化，故t=0时线圈位于中性面，A正确；此时穿过线圈的磁通量最大，B正确；t=0时，线圈的有效切割速度方向与磁感线平行，不产生感应电动势，故C、D错误。 4.(2015·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ω。则当线圈转至图示位置时( ) A.线圈中的感应电流的方向为abcda B.线圈中的感应电流为 C.穿过线圈的磁通量为Bl2 D.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。 5.如图所示，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ω=100rad/s。试求： (1)穿过线圈平面的最大磁通量Φm。 (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 Φm=BS=Bl1l2=0.4×0.2×0.25Wb=0.02 Wb。 (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=nBSω=nBl1l2ω=50×0.4×0.2×0.25×100V=100V。 答案：(1)0.02Wb (2)100V 【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=100cos100tV。 答案：见提示 课时提升作业(七)交变电流 (40分钟 50分) 一、选择题(本题共5小题，每小题6分，共30分。多选题已在题号后标出) 1.(多选)图中哪些线圈中产生了交流电( ) 【解析】选B、C、D。由正弦式电流的产生条件可知，转轴必须垂直于磁感线，但对线圈的形状没有特别要求，故A情况下不会产生交变电流，而B、C、D情况下会产生。 2.(2015·如皋高二检测)某线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动，产生交变电流的图像如图所示，由图中信息可以判断( ) A.在A和C时刻线圈处于中性面位置 B.在B和D时刻穿过线圈的磁通量为零 C.从O时刻到D时刻线圈转过的角度为2π D.若从O时刻到B时刻历时0.02s，则交变电流的频率为50Hz 【解析】选C。A、C时刻电流最大，位于与中性面垂直的位置，A错。B、D时刻，电流最小，处于中性面位置，磁通量最大，B错。从O到D是一个周期，线圈转过的角度 ... ...
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