人教版高中物理选择性必修第二册精品课件 第3章 交变电流 1 交变电流 (2).pptVIP

应用体验典例3一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时,产生的交变电动势的图像如图所示,则()A.当t=0时,穿过线圈的磁通量为0B.当t=0时,线圈平面与磁感线垂直,磁通量最大C.当t=πs时,e有最大值D.t=πs时,e=-10V最小,磁通量变化率最小答案B解析从图像可知t=0时,e最小,线圈平面与磁感线垂直,Φ最大,A错误,B正确;t=πs时,e=0最小,C错误;t=πs时,e=-10V,e最大,最大,“-”表示方向,D错误。考题点睛考点考向点睛正弦式交变电流的图像模型:交变电流的正弦函数图像规律:电流的大小和方向周期性变化方法:由图像获得信息规律方法正弦式交变电流图像的分析方法一看:看“轴”、看“线”、看“斜率”、看“点”,并理解其物理意义。二变:掌握“图与图”“图与式”和“图与物”之间的变通关系。三判:在此基础上进行正确的分析和判断。针对训练3一个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变化的图像如图所示,则下列说法正确的是()A.t=0时,线圈平面与中性面垂直B.t=0.01s时,Φ的变化率为0C.t=0.02s时,感应电动势达到最大D.从t=0.01s至t=0.04s线圈转过的角度是π答案D解析t=0时,Φ最大,故线圈平面位于中性面,选项A错误;t=0.01s时,图线斜率的绝对值最大,故Φ的变化率最大,选项B错误;t=0.02s时,图线的斜率为0,故感应电动势达到最小,为0,选项C错误;从t=0.01s至t=0.04s线圈转了四分之三圈,故转过的角度是π,选项D正确。学以致用?随堂检测全达标1.(多选)一矩形线圈绕与匀强磁场垂直的中心轴旋转,切割磁感线的两边通过导体圆环外接电阻R,自图示位置开始以角速度ω匀速转动,则通过R的电流()A.大小和方向都不断变化B.方向不变,大小不断变化C.变化的规律i=ImsinωtD.变化的规律i=Imcosωt答案AD解析线圈在匀强磁场中匀速转动时产生正弦式交变电流,和电阻R构成闭合回路,电流的大小、方向均发生变化,故选项A正确,B错误;由于线圈开始时位于垂直于中性面的平面,所以i=Imcosωt,故选项C错误,D正确。2.如图甲所示,一单匝矩形线圈abcd放置在匀强磁场中,并绕过ab、cd中点的轴OO以角速度ω逆时针匀速转动。若以线圈平面与磁场夹角θ=45°时(如图乙所示)为计时起点,并规定当电流沿abcda时,方向为正。则下列四幅图正确的是()答案D解析由题图乙看出,此时感应电动势不是最大值,也不是0,所以A、B项错误;从图示位置转至中性面的过程中,e减小,即i减小,故C错误,D正确。3.如图所示,在水平向右的匀强磁场中,一线框绕垂直于磁感线的轴匀速转动,线框通过电刷、圆环、导线等与定值电阻组成闭合回路。t1、t2时刻线框分别转到如图甲、乙所示的位置,下列说法正确的是()A.t1时刻穿过线框的磁通量最大B.t1时刻电阻中的电流最大,方向从右向左C.t2时刻穿过线框的磁通量变化最快D.t2时刻电阻中的电流最大,方向从右向左答案B解析t1时刻,穿过线框的磁通量为零,线框产生的感应电动势最大,电阻中的电流最大,根据楞次定律,通过电阻的电流方向从右向左,A错误,B正确;t2时刻,穿过线框的磁通量最大,磁通量变化率为零,线框产生的感应电动势为零,电阻中的电流为零,C、D错误。4.(多选)一单匝闭合线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动。在转动过程中,线框中的最大磁通量为Φm,最大感应电动势为Em,下列说法正确的是()A.当线框磁通量为零时,感应电动势也为零B.线框转动的角速度ω等于C.当线框内磁通量增大时,感应电动势在减小D.当线框内磁通量等于0.5Φm时,感应电动势等于0.5Em答案BC解析单匝闭合线框感应电动势是磁通量的变化率,线框磁通量为零时,感应电动势最大,A错误;由正弦式交变电流电动势e的瞬时值表达式e=Emsinωt=BSωsinωt=Φmωsinωt可知,B正确,D错误;线圈从与磁场平行的位置转到中性面的过程中,磁通量越来越大,磁通量的变化率越来越小,产生的感应电动势越来越小,所以C正确。5.如图甲所示,矩形线圈匝数N=100,lab=30cm,lad=20cm,匀强磁场的磁感应强度B=0.8T,绕轴OO从图示位置开始匀速转动,角速度ω=100πrad/s。(1)穿过线圈的磁通量最大值Φm为多大?线圈转到什么位置时取得此值?(2)线圈产生的感应电动势最大