（新人教版选修3-2）物理：5.1《交变电流》测试1

交变电流习题课
自主探究
一．从中性面开始计时，交变电流的变化规律：（外电路电阻为R且为纯电阻，线圈电阻为r）
数学表达式 图 像
磁通量φ
电动势e
电流i
电 压u
二．问题讨论：
1．如果转轴仍平行于ab边，且垂直于磁感线，距ab边ad /4，试求从中性面开始计时，交变电流的变化规律；
小结：
2．若从垂直于中性面开始计时（即从平行于磁感线），试求交变电流的变化规律；
3．试从φ－t图像的切线变化的角度理解上述内容。
尝试体验
1．线圈在匀强磁场中匀速转动产生感应电动势如图所示，从图中可知（ ）
A．在t1和t3时刻，线圈处于中性面位置
B．在t2和t4时刻，穿过线圈的磁通量为零
C．从t1到t4线圈转过的角度为πrad
D．若从0时刻到t4时刻经过0.02s，则在1s内交变电流的方向改变100次
2．一正弦交流发电机的最大电动势为Em，线圈转动的角速度为ω，线圈电阻为r，线圈从垂直于中性面位置计时：
（1）t时刻电动势的瞬时表达式为__________________；
（2）若此发电机的转速和磁场均增加一倍，t时刻电动势的瞬时表达式为______________；（3）若线圈匝数增加一倍，t时刻电动势的瞬时表达式为__________________；t时刻电流的瞬时表达式为___________________（设外电路为纯电阻，外电阻为R）
领悟整合
3．处于匀强磁场中的矩形线圈abcd，以恒定的角速度绕ab边转动，磁场方向平行于纸面并与纸面重合，线圈的cd边离开纸面向外运动。若规定a→b→c→d→a方向的感应电流为正，试画出线圈中感应电流i随时间t变化的图线。
4．如图所示，一根通有交流电i =Imsinωt的长直导线与一个闭合的矩形线圈在同一水平面内，若线圈所受的磁场力的合力方向背离直导线，则交流电必处于每个周期内的（ ）
A．第一个1/4周期内
B．第二个1/4周期内
C．第三个1/4周期内
D．第四个1/4周期内
开放探究
5．一矩形线圈与外电阻相接后，感应电流随时间变化的图像如图所示，若线圈的面积为200cm2，回路总电阻为10Ω，求线圈所处匀强磁场的磁感应强度。
t
φ
O
t
e
O
t
i
O
t
u
O
t
e
O
t4
t3
t2
t1
t
i
O
d
c
b
a
B
d
c
b
a
i
t
i
O
T
T/4
t/s
i /×10－2A
－π
0.05
0.10
π