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文档简介
1、.课时分层作业七根底达标练时间:15分钟分值:50分一、选择题此题共6小题,每题6分,共36分1如下图,属于交流电的是ABCDC方向随时间做周期性变化是交变电流最重要的特征A、B、D三项所示的电流大小随时间做周期性变化,但其方向不变,不是交变电流,它们是直流电C选项中电流的大小和方向都随时间做周期性变化,应选C项2. 多项选择如图2114所示,一矩形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴OO以恒定的角速度转动,从线圈平面与磁场方向平行时开场计时,那么在0这段时间内图2114A线圈中的感应电流一直在减小B线圈中的感应电流先增大后减小C穿过线圈的
2、磁通量一直在减小D穿过线圈的磁通量的变化率一直在减小AD0的时间内,t0时刻,磁通量为0,感应电流最大,之后到t的时间内,穿过线圈的磁通量一直在增大,而线圈中的感应电流一直在减小,即穿过线圈的磁通量的变化率一直在减小3.如图2115所示,匝数为100的圆形线圈绕与匀强磁场方向垂直的轴OO以50 r/s的转速转动,穿过线圈的最大磁通量为0.01 Wb.从图示的位置开场计时,那么线圈中感应电动势瞬时值的表达式为 【导学号:24622058】图2115Ae50sin t VBe314cos 314t VCe50cos t VDe314sin 314t
3、VB线圈在匀强磁场中匀速转动产生正弦交变电流,产生的交流与线圈形状无关,由EmNBS可知,Em与线圈面积S、角速度有关,角速度2×3.14×50 rad/s314 rad/s.最大值EmNBSNm314 V线圈从图示位置即与中性面垂直时开场计时,此时感应电动势到达最大值,据三角函数关系可得出e314cos 314t VB对4多项选择如图2116所示,一单匝闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动,转动过程中线框中产生的感应电动势的瞬时值表达式为e0.5sin 20t V,由该表达式可推知以下哪些物理量 图2116A匀强
4、磁场的磁感应强度B线框的面积C穿过线框的磁通量的最大值 D线框转动的角速度CD根据正弦式交变电流的感应电动势的瞬时值表达式:eBSsin t,可得20 rad/s,而磁通量的最大值为mBS,所以可以根据BS0.5 V求出磁通量的最大值5如图2117甲为风速仪的构造示意图,在恒定风力作用下风杯带动与其固定在一起的永磁铁转动,线圈产生的电流随时间变化的关系如图2117乙假设风速减小到原来的一半,那么电流随时间变化的关系图可能是 【导学号:24622059】甲乙图2117ABCDC根据EmNBS,假设风速减小到原来的一半时,那么
5、最大感应电动势也变小,所以感应电流也变小;根据转速与周期成反比,可知,假设风速减小到原来的一半时,那么周期变大为原来两倍,故C项正确,A、B、D项错误6如图2118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OO与磁场边界重合,线圈按图示方向匀速转动ab向纸外,cd向纸内假设从图示位置开场计时,并规定电流方向沿abcda为正方向,那么线圈内感应电流随时间变化的图像是以下图中的图2118ABCDA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,只是感应电动势最大值为全部线圈在磁场中匀速转动情况
6、下产生的感应电动势最大值的一半,所以B、C项错误;再由右手定那么可以判断出A项符合题意二、非选择题14分7如图2119甲所示,矩形线圈匝数N100匝,ab30 cm,ad20 cm,匀强磁场的磁感应强度B0.8 T,绕轴OO从图示位置开场匀速转动,角速度100 rad/s,试求:甲乙图21191穿过线圈的磁通量最大值m为多大?线圈转到什么位置时获得此值?2线圈产生的感应电动势最大值Em为多大?线圈转到什么位置时获得此值?3写出感应电动势e随时间变化的表达式,并在图2119乙中作出图像【解析】1当线圈转至与磁感线垂直时,磁通
7、量有最大值 mBS0.8×0.3×0.2 Wb0.048 Wb2线圈与磁感线平行时,感应电动势有最大值EmNBS480 V3感应电动势的表达式eEmcos t480cos 100t V图像如下图 【答案】见解析才能提升练时间:25分钟分值:50分一、选择题此题共4小题,每题6分,共24分1矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,从中性面开场转动180°过程中,平均感应电动势和最大感应电动势之比为 【导学号:24622060】A.B.C2 DB线圈转动180°过程中的平均感应电动势:;最大值:EmBS,平均值和最大值之比:,故B选项正确2.如图21
8、73;20所示为一台发电机的构造示意图,其中N、S是永久磁铁的两个磁极,它们的外表呈半圆柱面形状M是圆柱形铁芯,它与磁极的柱面共轴,铁芯上有一矩形线框,可绕与铁芯M共轴的固定转轴旋转磁极与铁芯之间的缝隙中形成方向沿半径、大小近似均匀的磁场假设从图示位置开场计时,当线框绕固定轴匀速转动时,以下图像中能正确反映线框中感应电动势e随时间t变化规律的是图2120D切割磁感线的边以恒定的速率垂直于磁场运动,所处位置的磁感应强度大小不变,所以产生大小不变的电动势,由右手定那么可判断电流方向每半周期改变一次,所以D正确3一台旋转电枢式交流发电机,在正常工作时的正弦电动势e220sin
9、 100t V,由于超负荷使电枢转速降低了,这时的电动势是 【导学号:24622061】Ae220sin 100t V Be220sin 90t VCe198sin 100t V De198sin 90t VD由于超负荷,使电枢转速降低了,即转速变为原来的,n0.9n,所以电动势的最大值EmNBS0.9Em0.9×220 V198 V,角速度2n2×0.9n0.90.9×100 rad/s90 rad/s,故正确答案为D.4多项选择如图2121所示,甲、乙两个并排放置的共轴线圈,甲中通有如下图的电流,那么图2121A
10、在t1到t2时间内,甲、乙相吸B在t2到t3时间内,甲、乙相斥Ct1时刻两线圈间作用力最大Dt2时刻两线圈间吸引力最大AB甲回路电流的磁场减弱时,由楞次定律知,乙回路将产生与甲同向环绕的感应电流,甲、乙电流之间通过磁场发生互相作用,甲、乙相吸同理,当甲中电流增强时,甲、乙互相排斥,故A,B两项都正确;t1时刻,甲中电流产生的磁场变化率为零,那么乙线圈感应电流瞬时值为零,而t2时刻,甲中的电流变化最快,乙中感应电流最强,但此时甲中电流瞬时值为零,所以t1、t2时刻,甲、乙电流间互相作用力为零,C、D两项都错误二、非选择题此题共2小题,共26分5. 10分一个100匝的矩形线圈,其面积为200 c
11、m2、电阻为10 ,与外电阻R90 相接后,它在匀强磁场中转动所产生的感应电流随时间变化的图像如图2122所示,求线圈所在匀强磁场的磁感应强度的大小图2122【解析】设匀强磁场的磁感应强度大小为B,感应电动势的峰值EmNBSNBS,由闭合电路欧姆定律得:Im,由此可得:B由图知:Im×102A,t0.10 s,由题可知:S200 cm20.02 m2,Rr90 10 100 ,N100,把上述条件代入B得:B0.025 T.【答案】0.025 T616分一个面积为S的单匝矩形线圈abcd在匀强磁场中以其一条边ab为转轴匀速转动,磁场方向与转轴垂直t0时线圈位置如图2123甲所示,线圈中感应电动势e与时间t的关系图像如图2123乙所示,感应电动势的最大值和周期可以从图中读出那么:甲乙图21231磁感应强度B多大?2画出t0时线圈与磁场间相对位置关系3在t时,线圈平面
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