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教案——交变流电 一、交变电流的产生和变化规律 例题分析 1．交流发电机在工作时的电动势为e=Emsinωt。若将其电枢的转速提高1倍，其他条件不变，则其电动势变为（ ） （A）e=Emsinωt/2（B）e=2Emsinωt/2（C）e=Emsin2ωt（D）e=2Emsin2ωt 2．闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，线圈中产生的交变电流的瞬时值表达式为i=Imsinωt。保持其他条件不变，使线圈的匝数及转速都增加1倍，则电流的变化规律为（ ） （A）i=2Imsin2ωt（B）i=4Imsin2ωt（C）i=2Imsinωt（D）i=4Imsinωt 3．已知交流电的瞬时表达式为i=5sin50π tA，从t=0到第一次出现最大值的时间是（ ） （A）1/100s（B）1/500s（C）1/150s（D）1/200s 4．交流发电机在工作时的电动势为e=E0sinωtV，若将其电枢的转速提高1倍，同时将电枢所围成面积减小一半，其他条件不变，则其电动势变为（ ） （A）e=E0sinωt/2V（B）e=2E0sinωt/2V（C）e=E0sin2ωtV（D）e=E0/2sin2ωtV 5．如图所示，一只矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，则下列说法中正确的是（ ） （A）t=0时刻线圈平面与中性面垂直 （B）t=0.01s时刻，磁通量的变化率最大 （C）t=0.02s时刻，交流电动势达到最大 （D）0.02s到0.03s的时间内，交流电的电动势在增大 6．如图所示，一线圈在匀强磁场中匀速转动，经过图示位置时（ ） （A）穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最大 （B）穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最小 （C）穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最大 （D）穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最小 7．一长直导线通以如图（甲）所示的交变电流，在导线下有一断开的线圈如图（乙）所示，若规定电流从左向右为正，则相对b来说，a点电势最高的时刻在（ ） （A）t1时刻 （B）t2时刻 （C）t3时刻 （D）t4时刻 8．如图（甲）所示， 形金属导轨水平放置，导轨上跨接一根金属棒ab，与导轨构成闭合回路并能沿导轨自由移动，在导轨左侧与ab平行放置的导线cd中通以图（乙）所示的交变电流规定电流方向自c向d为正，则ab受到向左的安培力的作用时间是（　） （A）0~t1 （B）t1~t2 （C）t2~t3 （D）t3~t4 9．如图（甲）所示，A、B是两个相同的环形线圈，共轴并靠近放置，A线圈中通以如图（乙）所示的电流，则（ ） （A）在t1到t2时间内A、B线圈互相吸引 （B）在t2到t3时间内A、B线圈互相排斥 （C）t1时刻两线圈间的作用力为零 （D）t2时刻两线圈间的吸引力最大 10．一矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动，线圈中的感应电动势e随时间t的变化如图所示，则下列说法正确的是（ ） （A）t1时刻通过线圈的磁通量为零 （B）t1时刻通过线圈的磁通量绝对值最大 （C）t2时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大 （D）每当电动势e变换方向时，通过线圈的磁通量的绝对值都是最大 11．如图所示，正方形线圈abcd绕对称轴OOˊ在匀强磁场中匀速转动，ω=4rad/s，若已知ab=bc=20cm，匝数N=20，磁感应强度B=0.2T，求：（1）转动过程中电动势的最大值及位置；（2）从图示位置转过900过程中的平均电动势；（3）设线圈是闭合的，总电阻R=10，线圈转动过程受到的电磁力矩的最大值及位置。 12．一个在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动的线圈，当线圈转动到中性面时开始计时，t1=1/60s，线圈中感应电动势为50V，当t2=1/30s时，线圈中感应电动势为50V，求：（1）感应电动势的最大值；（2）线圈转动的角速度大小；（3）线圈中感应电动势的瞬时值表达式。 13．如图所示，在匀强磁场，磁感应强度为B，正方形线圈的面积为S，导线的电阻率是，线圈以转速n绕OOˊ轴匀速转动，则线圈内最大电流为Im。现将线圈面积、磁感应强度、导线电阻率、转速同时增大到原来的2倍，则新线圈中电流的最大值是原来电流最大值的几倍？ 14．一只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Ф随时间的变化图象如图所示，问：（1）t1、t2、t3、t4各时刻，线圈分别处于什么位置；（2）从t=0到t=t1时刻穿过线圈的磁通量变化率如何变化？从t= t1到t=t2时刻穿过线圈的磁通量变化率如何变化？（3）t=0、t1、t2、t3、t4各时刻哪个时刻线圈中感应电动势最大？在哪个时刻感应电动势方向要发生变化？ 15．一矩形线圈，面积是0.05m2，