3.1交變電流 同步練習(xí)（word版含答案）

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1、3.1　交變電流 一、選擇題 1．關(guān)于交變電流與直流電的說法中，不正確的是(　　) A．如果電流大小做周期性變化，則不一定是交變電流 B．直流電的大小可以變化，但方向一定不變 C．交變電流一定是按正弦或余弦規(guī)律變化的 D．交變電流的最大特征就是電流的方向發(fā)生周期性變化 2．(多選)下列關(guān)于交變電流的說法中，不正確的是(　　) A．若交變電流最大值為5 A，則它的最小值為－5 A B．用交流電流表測交變電流時，指針來回?cái)[動 C．我國工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活用的交變電流，頻率為50 Hz，故電流方向每秒改變100次 D．正弦交變電流i＝220sin 100πt(A)的最大值為311

2、A，頻率為100 Hz 3.(多選)如圖所示為演示交變電流產(chǎn)生的裝置圖,關(guān)于這個實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是(　　) A.線圈每轉(zhuǎn)動一周,指針左右各擺動一次 B.圖示位置為中性面,線圈中無感應(yīng)電流 C.線圈逆時針轉(zhuǎn)動到圖示位置ab邊的感應(yīng)電流方向?yàn)閍→b D.線圈平面與磁場方向平行時,磁通量變化率為零 4．如圖所示，形狀或轉(zhuǎn)軸位置不同，但面積均為S的單匝線圈處在同一個磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，以相同的角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，從圖示的位置開始計(jì)時，則下列正確的說法是(　　) A．感應(yīng)電動勢最大值不同 B．感應(yīng)電動勢瞬時值不同 C．感應(yīng)電動勢最大值、瞬時值都不同 D．感應(yīng)電動勢最

3、大值、瞬時值都相同 5．(多選)單匝矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動軸垂直于磁場，若線圈所圍面積的磁通量隨時間變化規(guī)律如圖所示(磁通量變化曲線是正弦函數(shù)圖象)，則(　　) A．線圈中0時刻的感應(yīng)電動勢最大 B．線圈中D時刻的感應(yīng)電動勢為零 C．線圈中D時刻的感應(yīng)電動勢最大 D．線圈中0到D時刻內(nèi)平均感應(yīng)電動勢為4 V 6.如圖所示，在水平方向的勻強(qiáng)磁場中，有一單匝矩形導(dǎo)線框可繞垂直于磁場方向的水平軸轉(zhuǎn)動．在線框由水平位置以角速度ω勻速轉(zhuǎn)過90°的過程中，穿過線框面的最大磁通量為Φ，已知導(dǎo)線框的電阻為R，則下列說法中正確的是(　　) A．導(dǎo)線框轉(zhuǎn)到如圖所示的位置時電流的方向?qū)?/p>

4、發(fā)生改變 B．導(dǎo)線框轉(zhuǎn)到如圖所示的位置時電流的方向?yàn)閎adc C．以圖中位置作為計(jì)時起點(diǎn)，該導(dǎo)線框產(chǎn)生的交流電瞬時值表達(dá)式為e＝Φωsin ωt D．以圖中位置作為計(jì)時起點(diǎn)，該導(dǎo)線框產(chǎn)生的交流電瞬時值表達(dá)式為e＝Φωcos ωt 7．矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動，從中性面開始轉(zhuǎn)動180°角過程中，平均感應(yīng)電動勢和最大感應(yīng)電動勢之比為(　　) A．　　　　　B． C．2π　 D．π 8．長為a、寬為b的矩形線圈，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，繞垂直于磁場的OO′軸以恒定的角速度ω旋轉(zhuǎn)．設(shè)t＝0時，線圈平面與磁場方向平行，則此時的磁通量和磁通量的變化率分別是(　　

5、) A．0,0　 B．0，Babω C．，0　 D．Bab，Babω 9．如圖甲所示，一矩形閉合線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場方向的轉(zhuǎn)軸OO′以恒定的角速度ω轉(zhuǎn)動．當(dāng)從線圈平面與磁場方向平行時開始計(jì)時，線圈中產(chǎn)生的交變電流按照圖乙所示的余弦規(guī)律變化，則在t＝時刻(　　) A．線圈中的電流最大 B．穿過線圈的磁通量為零 C．線圈所受的安培力最大 D．線圈中的電流為零 10．(多選)一單匝矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的軸線勻速轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生正弦式交變電流，其電動勢的變化規(guī)律如圖中圖線a所示，當(dāng)調(diào)整線圈轉(zhuǎn)速后，電動勢的變化規(guī)律如圖線b所示，以下關(guān)于這兩個正弦

6、式交變電流的說法正確的是(　　) A．從圖線可算出穿過線圈磁通量的最大值 B．線圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比為2∶3 C．在圖線a和b中，t＝0時刻穿過線圈的磁通量均為零 D．圖線b電動勢的瞬時值表達(dá)式為e＝100sint(V) 11.(多選)如圖所示,abcd為一邊長為L、匝數(shù)為N的正方形閉合線圈,繞對稱軸OO′勻速轉(zhuǎn)動,角速度為ω.空間中只有OO′左側(cè)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.若閉合線圈的總電阻為R,則(　　) A.線圈中電動勢的最大值為22NBL2ω B.線圈中電動勢的最大值為12NBL2ω C.在線圈轉(zhuǎn)動一圈的過程中,線圈中有一半時間沒有電流 D.當(dāng)線

7、圈轉(zhuǎn)到圖中所處的位置時,穿過線圈的磁通量為12BL2 12.如圖所示,矩形線圈abcd在勻強(qiáng)磁場中分別繞垂直于磁場方向的軸P1和P2以相同的角速度勻速轉(zhuǎn)動,當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到與磁場方向平行時(　　) A.線圈繞P1轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的感應(yīng)電流等于繞P2轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的感應(yīng)電流 B.線圈繞P1轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢小于繞P2轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢 C.線圈繞P1和P2轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向相同,都是a→b→c→d D.線圈繞P1轉(zhuǎn)動時dc邊受到的安培力大于繞P2轉(zhuǎn)動時dc邊受到的安培力 13.某交流發(fā)電機(jī)正常工作時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為e=Emsin ωt。若線圈匝數(shù)減為原來的12,而轉(zhuǎn)速增為原

8、來的2倍,其他條件不變,則產(chǎn)生的電動勢的表達(dá)式是(　　) A.e=Emsin ωt B.e=2Emsin ωt C.e=2Emsin 2ωt D.e=Emsin 2ωt 14.有一不動的矩形線圈abcd,處于范圍足夠大的可轉(zhuǎn)動的勻強(qiáng)磁場中,如圖所示。該勻強(qiáng)磁場是由一對磁極N、S產(chǎn)生,磁極以O(shè)O'為軸勻速轉(zhuǎn)動。在t=0時刻,磁場的方向與線圈平行,磁極N開始離開紙面向外轉(zhuǎn)動,規(guī)定a→b→c→d→a方向的感應(yīng)電流為正,則能反映線圈中感應(yīng)電流i隨時間t變化的圖線是(　　) 15.在垂直于紙面向里的有界勻強(qiáng)磁場中放置了矩形線圈abcd。線圈cd邊沿豎直方向且與磁場的右邊

9、界重合。線圈平面與磁場方向垂直。從t=0時刻起,線圈以恒定角速度ω=2πT繞cd邊沿如圖所示方向轉(zhuǎn)動,規(guī)定線圈中電流沿abcda方向?yàn)檎较?則從t=0到t=T時間內(nèi),線圈中的電流i隨時間t變化關(guān)系圖像為(　　) 16.一長直導(dǎo)線通以正弦式交變電流i=Imsin ωt,在導(dǎo)線下有一斷開的線圈,如圖所示。那么,相對于b來說,a的電勢最高時是在(　　) A.交變電流方向向右,電流最大時 B.交變電流方向向左,電流最大時 C.交變電流方向向左,電流減小到零時 D.交變電流方向向右,電流減小到零時 17．(多選)如圖所示，一正方形線圈abcd在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁感線的對稱軸O

10、O′勻速轉(zhuǎn)動，沿著OO′軸觀察，線圈沿逆時針方向轉(zhuǎn)動．已知磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，線圈匝數(shù)為n，邊長為l，電阻為R，轉(zhuǎn)動的角速度為ω，則當(dāng)線圈轉(zhuǎn)至圖示位置時(　　) A．線圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍bcda B．穿過線圈的磁通量為零，磁通量的變化率也為零 C．線圈中的感應(yīng)電流為 D．線圈從圖示位置起轉(zhuǎn)動時，電動勢的瞬時值為nBl2ω 18．(多選)線圈在勻強(qiáng)磁場中轉(zhuǎn)動產(chǎn)生電動勢e＝10sin 20πt V，則下列說法正確的是(　　) A．t＝0時，線圈平面位于中性面 B．t＝0時，穿過線圈的磁通量最大 C．t＝0時，導(dǎo)線切割磁感線的有效速率最大 D．t＝0.4 s時，e有最大值10 V

11、 19．面積為S的線圈繞其對稱軸或中心軸在勻強(qiáng)磁場B中以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，從圖中位置開始計(jì)時，能產(chǎn)生正弦式交變電動勢e＝BSωsin ωt的是(　　) 20．如圖甲所示，一矩形線圈abcd放置在勻強(qiáng)磁場中，并繞過ad、bc中點(diǎn)的軸OO′以角速度ω逆時針勻速轉(zhuǎn)動，若以線圈平面與磁場夾角θ＝45°時(如圖乙)為計(jì)時起點(diǎn)，并規(guī)定當(dāng)電流自a流向b時電流方向?yàn)檎?，則選項(xiàng)圖中正確的是(　　) 21．矩形線圈abcd在如圖所示的磁場中以恒定的角速度ω繞ab邊轉(zhuǎn)動，磁場方向垂直紙面向里，其中ab邊左側(cè)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小是右側(cè)磁場的2倍．在t＝0時刻線圈平面與紙面重合，且cd邊正在向紙外轉(zhuǎn)動．

12、規(guī)定圖示箭頭方向?yàn)殡娏髡较颍瑒t線圈中電流隨時間變化的關(guān)系圖線應(yīng)是(　　) 22．如圖所示，①、②兩個并排放置的共軸線圈，①中通有如圖所示的交流電，則下列判斷錯誤的是(　　) A．在t1到t2時間內(nèi)，①②相吸 B．在t2到t3時間內(nèi)，①②相斥 C．t1時刻兩線圈間作用力為零 D．t2時刻兩線圈間吸引力最大 23．如圖所示，一圓柱形鐵芯上沿軸線方向繞有矩形線圈，鐵芯與磁極的縫隙間形成了輻向均勻磁場，磁場的中心與鐵芯的軸線重合．當(dāng)鐵芯繞軸線以角速度ω逆時針轉(zhuǎn)動的過程中，線圈中的電流變化圖象正確的是(從圖示位置開始計(jì)時，N、S極間縫隙的寬度不計(jì)．以

13、a邊的電流進(jìn)入紙面，b邊的電流出紙面為正方向)(　　) 二、非選擇題 24．如圖所示，一個小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)，其矩形線圈的長度為a，寬度為b，共有n匝，總電阻為r，與線圈兩端相接觸的集流環(huán)上接有一個阻值為R的定值電阻，線圈以角速度ω在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中繞與磁場方向垂直的對稱軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，沿轉(zhuǎn)軸OO′方向看去，線圈沿逆時針方向轉(zhuǎn)動，t＝0時刻線圈平面與磁感線垂直． (1)表示出線圈經(jīng)過圖示位置時，線圈中的感應(yīng)電流的方向； (2)寫出線圈轉(zhuǎn)動過程中感應(yīng)電動勢的瞬時值表達(dá)式； (3)求線圈從t＝0位置開始到轉(zhuǎn)過90°的過程中的平均電動勢．

14、 25.如圖所示，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝ T，邊長L＝10 cm的正方形線圈abcd共100匝，線圈電阻r＝1 Ω，線圈繞垂直于磁感線的軸OO1勻速轉(zhuǎn)動，角速度ω＝2π rad/s，外電路電阻R＝4 Ω.求： (1)轉(zhuǎn)動過程中線圈中感應(yīng)電動勢的最大值； (2)由圖示位置(線圈平面與磁感線平行)轉(zhuǎn)過30°角的過程中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢． 26．一個100匝的矩形線圈，其面積為200 cm2、電阻為10 Ω，與外電阻R＝90 Ω相接后，它在勻強(qiáng)磁場中轉(zhuǎn)動所產(chǎn)生的感應(yīng)電流隨時間變化的圖象如圖所示，求線圈所在處勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。?

15、 27．如圖所示，一半徑為r=10 cm的圓形線圈共100匝，在磁感應(yīng)強(qiáng)度的勻強(qiáng)磁場中，繞垂直于磁場方向的中心軸線OO’以n=600r/min的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動，當(dāng)線圈轉(zhuǎn)至中性面位置（圖中位置）時開始計(jì)時。 (1)寫出線圈內(nèi)所產(chǎn)生的交流電動勢的瞬時值表達(dá)式； (2)求線圈在160 s時的電動勢的瞬時值； (3)求線圈從圖示位置開始在160 s時間內(nèi)的電動勢的平均值。 28.一圓形線圈,面積是0.05 m2，共100匝,線圈電阻r=2 Ω，外接電阻R=8 Ω，線圈在磁感應(yīng)

16、強(qiáng)度B=1π T的勻強(qiáng)磁場中以n=300 r/min的轉(zhuǎn)速繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動，如圖所示，若從中性面開始計(jì)時，求： (1)線圈中感應(yīng)電動勢的瞬時值表達(dá)式; (2)線圈從開始計(jì)時經(jīng)130 s時線圈中由此得到的感應(yīng)電流的瞬時值; (3)外電路R兩端電壓瞬時值的表達(dá)式. 參考答案 一、選擇題 1．解析：選C。交變電流與直流電的區(qū)別是電流方向是否發(fā)生變化，如果電流大小做周期性變化而電流方向不變，則為直流電，A選項(xiàng)正確；直流電的大小可以變化，但方向一定不變，B選項(xiàng)正確；交流電的衡量標(biāo)準(zhǔn)是電流方向是否發(fā)生變化，如果電流的方向發(fā)生變化，就是交流電，交變電

17、流的最大特征就是電流的方向發(fā)生周期性變化，不一定是按正弦或余弦規(guī)律變化的，C選項(xiàng)錯誤，D選項(xiàng)正確． 2．解析：選ABD。電流是標(biāo)量，負(fù)號表示電流的流向，不表示大小，5 A與－5 A是等大、反向的電流，A選項(xiàng)錯誤；交流電流表測量有效值，指針不會來回?cái)[動，B選項(xiàng)錯誤；一周期內(nèi)交流電的方向改變兩次，交變電流頻率為50 Hz時，電流方向每秒改變100次，C選項(xiàng)正確；正弦交變電流i＝220sin 100πt(A)，最大值為311 A，頻率為50 Hz，D選項(xiàng)錯誤． 3.解析：選AC。線圈在磁場中勻速轉(zhuǎn)動時,在電路中產(chǎn)生呈周期性變化的交變電流,線圈經(jīng)過中性面時電流改變方向,線圈每轉(zhuǎn)動一周,有兩次通過中

18、性面,電流方向改變兩次,指針左右各擺動一次,故選項(xiàng)A正確;線圈處于圖示位置時,ab邊向右運(yùn)動,由右手定則,ab邊的感應(yīng)電流方向?yàn)閍→b,故選項(xiàng)B錯誤,C正確;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(chǎn)生的電動勢最大,也可以這樣認(rèn)為,線圈平面與磁場方向平行時,磁通量為零,磁通量的變化率最大,故選項(xiàng)D錯誤. 4．解析：選D。感應(yīng)電動勢的最大值都為Em＝BSω，A錯誤；感應(yīng)電動勢的瞬時值e＝Emsin ωt，與轉(zhuǎn)軸位置無關(guān)，圖中都從中性面位置開始計(jì)時，故瞬時值相同，D正確，B、C錯誤． 5．解析：選AB。單匝矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生正弦式交流電，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律

19、可知，E＝，Φ-t圖象的斜率表示感應(yīng)電動勢的大小，線圈中0時刻的感應(yīng)電動勢最大，A選項(xiàng)正確；D時刻的感應(yīng)電動勢為零，B選項(xiàng)正確，C選項(xiàng)錯誤；線圈中0到D時刻內(nèi)平均感應(yīng)電動勢＝＝0.4 V，D選項(xiàng)錯誤． 6.解析：選D。圖中位置為電流最大值位置，A錯誤；根據(jù)右手定則，B錯誤；以圖中位置開始計(jì)時，瞬時值表達(dá)式為e＝Φωcos ωt，C錯誤，D正確． 7．解析：選B。線圈從中性面轉(zhuǎn)過180°角過程中，磁通量的變化為ΔΦ＝Φ2－Φ1＝BS－(－BS)＝2BS，平均感應(yīng)電動勢＝＝＝，最大感應(yīng)電動勢Em＝NBSω，則平均感應(yīng)電動勢和最大感應(yīng)電動勢之比為，B正確． 8．解析：選B。實(shí)際上，線圈在勻強(qiáng)磁

20、場中繞垂直于磁場的軸轉(zhuǎn)動時，產(chǎn)生交變電動勢e＝Emcos ωt＝Babωcos ωt.當(dāng)t＝0時，cos ωt＝1，雖然磁通量Φ＝0，但是電動勢有最大值，即Em＝Babω，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E＝n，可知當(dāng)電動勢為最大值時，對應(yīng)的磁通量的變化率也最大，即Em＝max＝Babω.綜上所述，正確選項(xiàng)為B. 9．解析：選D。由T＝，故t＝＝，此時線圈位于中性面位置，所以穿過線圈的磁通量最大，B錯誤；由于此時感應(yīng)電動勢為零，所以線圈中電流為零，線圈所受的安培力為零，A、C錯誤，D正確． 10．解析：選AD。根據(jù)圖線a：感應(yīng)電動勢最大值Em＝BSω＝Φmω，因此磁通量最大值Φm＝＝＝ Wb，A正確

21、；線圈先后兩次周期之比＝＝，＝＝＝，B錯誤；t＝0時刻感應(yīng)電動勢為零，線圈處于中性面位置，磁通量最大，C錯誤；感應(yīng)電動勢最大值Em＝BSω，因此＝＝＝，即Emb＝Ema＝100 V，圖線b電動勢瞬時值表達(dá)式為e＝Embsin ωbt＝100sint(V)，D正確． 11.解析：選BD。最大值Em=12NBL2ω，故A錯誤,B正確；在線圈轉(zhuǎn)動的過程中，線圈始終有一半在磁場中運(yùn)動，不會有一半時間沒有電流，故C錯誤；題圖中所示位置，穿過線圈的磁通量為12BL2，故D正確。 12.解析：選A。線圈轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小與轉(zhuǎn)動軸的位置無關(guān),選項(xiàng)A正確,B錯誤;繞兩個軸轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小相等

22、,從上向下看,線框逆時針旋轉(zhuǎn),電流的方向應(yīng)為a→d→c→b,選項(xiàng)C錯誤;電流相等,cd受到的安培力也相等,選項(xiàng)D錯誤. 13.解析：選D。線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場方向的固定軸(該軸與線圈在同一平面內(nèi))勻速轉(zhuǎn)動，從中性面開始計(jì)時，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢是按正弦規(guī)律變化的，其最大值Em=NBSω。當(dāng)線圈匝數(shù)N、轉(zhuǎn)速n發(fā)生變化時，感應(yīng)電動勢的最大值也可能發(fā)生變化，由Em=NBSω，角速度與轉(zhuǎn)速的關(guān)系為ω=2πn得，當(dāng)N'=N2、n'=2n時，ω'=2ω，Em'=N'BSω'=N2·BS·2ω=NBSω，即Em'=Em，故 e=Emsin 2ωt，選項(xiàng)D正確。 14.解析：選C。磁極以O(shè)O'為軸勻速

23、轉(zhuǎn)動可等效為磁場不動線圈向相反方向轉(zhuǎn)動,由右手定則可知,產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)閍→b→c→d→a;在t=0時刻,磁場的方向與線圈平行,感應(yīng)電流最大,故選項(xiàng)C正確。 15.解析：選B。在0~T4內(nèi),線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動,故產(chǎn)生正弦式交變電流,由楞次定律知,電流由零逐漸增大,方向?yàn)樨?fù);在T4~34T,線圈中無感應(yīng)電流;在34T時,ab邊垂直切割磁感線,感應(yīng)電流最大,且電流方向?yàn)檎?故只有B項(xiàng)正確。 16.解析：選C。若把i=Imsin ωt用圖像來表示,可以由圖像直觀看出在i=0時,電流變化率最大,因此在周圍產(chǎn)生的磁場的變化率也最大,所以只能在C、D兩個中選擇。當(dāng)交變電流方向向左,電流減小到

24、零時,由楞次定律可判斷出,a的電勢最高,故C正確。當(dāng)交變電流方向向右,電流減小到零時,由楞次定律可判斷出,b 的電勢最高,故D錯誤。 17.解析：選CD。根據(jù)右手定則判斷知，ad邊切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向由a→d；bc邊切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向由c→b，所以A項(xiàng)錯誤；在圖示位置Φ＝B·S⊥＝0；e＝Em＝nl2Bω，由E＝n得＝＝Bl2ω，i＝＝，所以C項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯誤；t＝，ω＝，由e＝nBl2ωcos ωt＝nBl2ωcos＝nBl2ω，D項(xiàng)正確． 18．解析：選AB。由電動勢的瞬時值表達(dá)式可知，計(jì)時從線圈位于中性面時開始，所以t＝0時，線圈平面位于中性面，磁通量最大，但此時導(dǎo)

25、線切割磁感線的有效速率為零，A、B兩項(xiàng)正確，C項(xiàng)錯誤．當(dāng)t＝0.4 s時，解得e＝0，D項(xiàng)錯誤． 19．解析：選A。A圖產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢e＝BSωsin ωt；B、C、D圖不產(chǎn)生感應(yīng)電動勢．本題選A. 20．解析：選D。矩形線圈繞垂直于勻強(qiáng)磁場的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生正弦式交變電流，在開始計(jì)時(t＝0)時線圈位于題圖乙所示的位置，根據(jù)右手定則可知電流為正方向且不為零，B、C兩項(xiàng)錯誤；若達(dá)圖甲所示的位置，感應(yīng)電流為正向的峰值，可見t＝0時刻交變電流處于正半周且再經(jīng)到達(dá)中性面位置，或者由θ＝，電流瞬時表達(dá)式i＝Imcos(ωt＋θ)，所以0＝Imcos，t＝.A項(xiàng)錯誤，D項(xiàng)正確． 21．解析：選

26、A。繞垂直磁場的軸轉(zhuǎn)動時，線圈能夠產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動勢Em＝NBSω，所以線圈在左側(cè)磁場中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大值是右側(cè)磁場中最大值的2倍，再利用楞次定律分析感應(yīng)電流方向，可知A項(xiàng)正確． 22．解析：選D。t1到t2時間內(nèi)①線圈中電流正向減小，在線圈②中產(chǎn)生感應(yīng)電流也為正向，故①②兩線圈相互吸引，故A選項(xiàng)說法正確；t2到t3時間內(nèi)，①線圈中電流負(fù)向增大，在②中產(chǎn)生正向的感應(yīng)電流，①②相互排斥，B選項(xiàng)說法正確；t1時刻①電流最大，但變化率為零，在②中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，兩線圈作用力為零，C選項(xiàng)說法正確；t2時刻①中電流為零，但變化率最大，②中感應(yīng)電流最大，作用力為零，故D選項(xiàng)說法錯誤． 23．解析

27、：選C。在一個周期內(nèi)，前半個周期內(nèi)：根據(jù)右手定則可知電流從b邊進(jìn)入紙面，a邊流出紙面，為負(fù)值．設(shè)ab邊長為L1，ad邊長為L2，矩形abcd的面積為S，電阻為R，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，則感應(yīng)電動勢大小為E＝2BωL2＝BSω，感應(yīng)電流大小為i＝＝，不變；后半個周期內(nèi)：根據(jù)右手定則可知電流從a邊進(jìn)入紙面，b邊流出紙面，為正值．感應(yīng)電流大小為i＝＝，不變，C項(xiàng)正確． 二、非選擇題 24．解析：(1)根據(jù)右手定則或楞次定律判斷可知，線圈中電流方向是d→c→b→a. (2)從中性面開始計(jì)時，感應(yīng)電動勢隨時間按正弦規(guī)律變化，且最大感應(yīng)電動勢 Em＝nBabω 所以感應(yīng)電動勢的瞬時值表達(dá)式為 e

28、＝nBabωsin ωt. (3)平均感應(yīng)電動勢 ＝n＝n＝. 答案：(1)電流方向是d→c→b→a (2)e＝nBabωsin ωt　(3) 25.解析：(1)設(shè)轉(zhuǎn)動過程中感應(yīng)電動勢的最大值為Em， 則Em＝NBL2ω＝100××0.01×2π V＝2 V. （2）設(shè)由圖示位置轉(zhuǎn)過30°角的過程中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢為， 則＝N，Δt＝，ΔΦ＝BL2sin 30°，代入數(shù)據(jù)解得＝ V. 答案：(1)2 V　(2) V 26．解析：設(shè)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，感應(yīng)電動勢的峰值Em＝NBSω＝NBS，由閉合電路歐姆定律得： Im＝，由此可得 由圖知：Im＝π×10－2

29、 A，T＝0.10 s， 由題可得S＝200 cm2＝0.02 m2，R＋r＝90 Ω＋10 Ω＝100 Ω，N＝100， 把上述條件代入，得B＝0.025 T. 答案：0.025 T 27．解析：線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場方向的軸線勻速轉(zhuǎn)動時,線圈內(nèi)產(chǎn)生正弦式交流電動勢。當(dāng)線圈平面在中性面時開始計(jì)時,其表達(dá)式為e=Emsin ωt,而在某段時間內(nèi)的平均電動勢可根據(jù)E=nΔΦΔt求得。 (1)e=Emsin ωt,Em=nBSω=100 V(與線圈形狀無關(guān)),ω=20π rad/s, 故e=100sin 20πt V。 (2)當(dāng)t=160 s時,e=100sin 20π×160

30、 V=503 V≈86.6 V。 (3)在160 s內(nèi)線圈轉(zhuǎn)過的角度θ=ωt=20π×160 rad=π3 rad,由Φ=BScos ωt知ΔΦ=12BS,所以E=nΔΦΔt=150π V。 答案:(1)e=100sin 20πt V　(2)86.6 V　(3)150π V 28.解析：(1)線圈轉(zhuǎn)速n=300 r/min=5 r/s, 角速度ω=2πn=10π rad/s, 線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大值Em=NBSω=50 V, 感應(yīng)電動勢瞬時值表達(dá)式為e=Emsin ωt=50sin(10πt)V. (2)將t=130 s代入感應(yīng)電動勢瞬時值表達(dá)式中, 得e′=50sin(10π×130)V=253 V, 對應(yīng)的感應(yīng)電流i′=e'R+r=532 A. (3)由閉合電路歐姆定律得u=eR+rR=40sin(10πt)V. 答案:(1)e=50sin(10πt)V　(2)532 A (3)u=40sin 10πt(V) 1