5.1 交變電流 作業1大小和方向都隨時間做周期性變化的電流叫做_，方向不隨時間變化的電流稱為_，大小和方向都不隨時間變化的電流稱為_2線圈在_磁場中繞_的軸勻速轉動時，產生交變電流，此交變電流按正弦規律變化叫做_電流，其電動勢的瞬時值表達式為e_，其中em_.3閉合線圈在勻強磁場中勻速轉動，轉速為240 r/min，若線圈平面轉至與磁場方向平行時的電動勢為2 v，則從中性面開始計時，所產生的交流電動勢的表達式為e_ v，電動勢的峰值為_ v，從中性面起經 s，交流電動勢的大小為_ v.4下列各圖中，哪些情況線圈中能產生交流電()5下圖所示的4種電流隨時間變化的圖中，屬于交變電流的有()6矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉動，下列說法中正確的是()a在中性面時，通過線圈的磁通量最大b在中性面時，感應電動勢最大c穿過線圈的磁通量為零時，感應電動勢也為零d穿過線圈的磁通量為零時，磁通量的變化率也為零7如圖所示為演示交變電流產生的裝置圖，關于這個實驗，正確的說法是()a線圈每轉動一周，指針左右擺動兩次b圖示位置為中性面，線圈中無感應電流c圖示位置ab邊的感應電流方向為abd線圈平面與磁場方向平行時，磁通量變化率為零8處在勻強磁場中的矩形線圈abcd，以恒定的角速度繞ab邊轉動，磁場方向平行于紙面并與ab垂直。在t=0時刻，線圈平面與紙面重合(如圖2所示)，線圈的cd邊離開紙面向外運動。若規定由abcda方向的感應電流為正，則能反映線圈中感應電流i隨時間t變化的圖線是 ()9矩形線圈，繞垂直于勻強磁場并位于線圈平面內的固定軸轉動線圈中的感應電動勢e隨時間t的變化如圖所示下面說法中正確的是()at1時刻通過線圈的磁通量為零bt2時刻通過線圈的磁通量的絕對值最大ct3時刻通過線圈的磁通量變化率的絕對值最大d每當e變換方向時，通過線圈的磁通量絕對值都為最大10一矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁感線的軸勻速轉動，穿過線圈的磁通量隨時間的變化圖象如圖所示，則下列說法中，正確的是()at0時刻，線圈平面與中性面垂直bt0.01 s時刻，穿過線圈平面的磁通量的變化率最大ct0.02 s時刻，線圈中有最大感應電動勢dt0.03 s時刻，線圈中有最大感應電流11有一個10匝正方形線框，邊長為20 cm，線框總電阻為1 ，線框繞oo軸以10 rad/s的角速度勻速轉動，如圖所示，垂直于線框平面向里的勻強磁場的磁感應強度為0.5 t問： (1)該線框產生的交變電流電動勢最大值、電流最大值分別是多少？(2)線框從圖示位置轉過60時，感應電動勢的瞬時值是多大？(3)寫出感應電動勢隨時間變化的表達式12矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁感線的對稱軸轉動，線圈共100匝，轉速為 r/min，在轉動過程中穿過線圈的磁通量的最大值為0.03 wb，則線圈平面轉到與磁感線平行時，感應電動勢為多少？當線圈平面與中性面夾角為時，感應電動勢為多少？13如圖所示，匝數為n，面積為s的矩形線圈在勻強磁場b中勻速轉動，角速度為，求線圈從圖示位置轉過180時間內的平均感應電動勢答案：1交變電流直流恒定電流2勻強垂直于磁感線正弦式交變emsin tnbs32sin8 t21解析當線圈平面與磁場平行時(s/b)，感應電動勢最大，即em2 v，2n28 rad/s，則從中性面開始計時，瞬時值表達式：eemsin t2sin 8t v，當t s時，e2sin(8) v1 v.4bcda中線圈中的磁通量始終是零，故無感應電流產生；b、c、d中都是線圈在勻強磁場中繞垂直于磁感線的軸勻速轉動，故能產生交流電，則b、c、d正確5cd恒定電流是強弱和方向都不隨時間改變，交變電流是強弱和方向都隨時間改變，正弦式交變電流是按正弦規律變化的交變電流，圖象中數值的正、負表示電流方向a選項中電流數值總為正，表示電流方向不變，是恒定電流b選項中圖象雖為正弦，但由于電流總是正值，表示電流方向不變，電流大小隨時間變化，也是恒定電流c、d選項中電流強度和方向都隨時間做周期性變化，是交變電流因此，是交變電流的只有c和d，是正弦式交變電流的只有d.6a中性面和磁場垂直，磁通量最大，磁通量的變化率為零7c線圈在磁場中勻速轉動時，在電路中產生呈周期性變化的交變電流，線圈經過中性面時電流改變方向，線圈每轉動一周，有兩次通過中性面，電流方向改變兩次，指針左右擺動一次，故a錯；線圈處于圖示位置時，ab邊向右運動，由右手定則，ab邊的感應電流方向為ab，故c對；線圈平面與磁場方向平行時，ab、cd邊垂直切割磁感線，線圈產生的電動勢最大，也可以這樣認為，線圈平面與磁場方向平行時，磁通量為零，但磁通量的變化率最大，b、d錯誤。8c線圈在磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉動時，可以產生按正弦規律變化的交流電對于圖示起始時刻，線圈的cd邊離開紙面向紙外運動，速度方向和磁場方向垂直，產生的電動勢的瞬時值最大；用右手定則判斷出電流方向為逆時針方向，與規定的正方向相同所以c對9dt1、t3時刻感應電動勢為零，線圈位于中性面位置，所以穿過線圈的磁通量最大，磁通量的變化率為零，a、c錯誤；t2時刻感應電動勢最大，線圈位于中性面的垂面位置，穿過線圈的磁通量為零，b錯誤；由于線圈每過一次中性面時，穿過線圈的磁通量的絕對值最大，e變換方向，所以d正確10abcd由題意可知msin t時，其感應電動勢應為eemcos t，當t0時，0，線圈平面與中性面垂直，穿過線圈平面的磁通量的變化率最大，線圈中有最大的感應電動勢和感應電流，此類時刻還有0.01 s，0.02 s，0.03 s，所以答案為a、b、c、d.11解析(1)交變電流電動勢最大值為emnbs100.50.2210 v6.28 v，電流的最大值為imem/r a6.28 a.(2)線框轉過60時，感應電動勢eemsin 605.44 v.(3)由于線框轉動是從中性面開始計時的，所以瞬時值表達式為eemsin t6.28sin 10t v.12解析由題意知：m0.03 wb2n2 rad/s rad/s.線圈轉至與磁感線平行時，感應電動勢最大，故emnbsnm1000.03 v1 v瞬時值表達式eemsin tsin v當t時，esin v v.13.解析由楞次定律可判斷線圈從圖示位置轉過180時間內，線