1、第五章 交变电流1 交变电流A级抓基础1(多选)下列各图中，线圈中能产生交流电的有()答案：BCD2关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流，以下说法中正确的是()A线圈平面每经过中性面一次，感应电流方向就改变一次，感应电动势方向不变B线圈每转动一周，感应电流方向就改变一次C线圈平面每经过中性面一次，感应电动势和感应电流的方向都要改变一次D线圈转动一周，感应电动势和感应电流方向都要改变一次解析：根据交流电的变化规律可得，如果从中性面开始计时有eEmsin t和iImsin t；如果从垂直于中性面的位置开始计时有eEmcos t和iImcos t，从而不难看出：线圈平面每经过中性面一次，感应电流方
2、向就改变一次，感应电动势方向也改变一次；线圈每转动一周，感应电流和感应电动势方向都改变两次C正确答案：C3.矩形线圈在磁场中匀速转动时，产生的感应电动势最大值为50 V，那么该线圈由右图所示位置转过30，线圈中的感应电动势大小为()A50 VB25 VC25 V D10 V解析：由题给条件知：交变电流瞬时值表达式为e50cos t50cos ，当30时，e25 V，B对答案：B4(多选)如图所示，矩形线圈abcd放在匀强磁场中，adbcl1，abcdl2，从图示位置起该线圈以角速度绕不同转轴做匀速转动，则()A以OO为转轴时，感应电动势eBl1l2sin tB以O1O1为转轴时，感应电动势eB
3、l1l2sin tC以OO为转轴时，感应电动势eBl1l2cos tD以OO为转轴跟以ab为转轴一样，感应电动势eBl1l2sin解析：以O1O1为轴转动时，磁通量不变，不产生交变电流无论以OO为轴还是以ab为轴转动，感应电动势的最大值都是Bl1l2.由于是从与磁场平行的面开始计时，产生的是余弦式交变电流，故C、D正确答案：CD5一矩形线圈在匀强磁场中转动产生的交变电动势为e10sin 20t V，则下列说法正确的是()At0时，线圈位于中性面Bt0时，穿过线圈的磁通量为零Ct0时，导线切割磁感线的有效速度最大Dt0.4 s时，电动势第一次出现最大值解析：由电动势e10sin 20t V知，计
4、时从线圈位于中性面时开始，所以t0时，线圈位于中性面，磁通量最大，但此时导线线速度方向与磁感线平行，切割磁感线的有效速度为零，A正确，B、C错误当t0.4 s时，e10 sin(200.4) V0，D错误答案：AB级提能力6(多选)如图甲所示，一矩形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴OO以恒定的角速度转动当从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈中产生的交变电流按照图乙所示的余弦规律变化，则在t时刻()A线圈中的电流最大B穿过线圈的磁通量为零C线圈所受的安培力为零D线圈中的电流为零解析：t，此时线圈位于中性面位置，所以穿过线圈的磁通量最大，B错误，由于此时感应电动势为零，所以线圈中电流
5、为零，线圈所受的安培力为零，A错误，C、D正确答案：CD7矩形线圈abcd在匀强磁场中逆时针匀速转动时，线圈中产生如下图所示的交流电，设沿abcda方向为电流正方向，则对应t1时刻线圈位置为()解析：由题图知在t1时刻线圈获得最大正向电流，电流方向为abcda，又线圈为逆时针转动，故只有B图符合电流方向为abcda且最大答案：B8线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的交变电流如图所示，由图可知()A在t1和t3时刻，线圈处于中性面位置B由图可知线圈转动是在中性面开始计时的C从t1到t4线圈转过的角度为弧度D若从0时刻到t4时刻经过0.02 s，则在1 s内交变电流的方向改变50次解析：线圈过中性面，
6、磁通量最大，但其变化率为零，所以电动势为零，电流为零，且电流的方向要发生变化；从t1到t4线圈转过了弧度，转动一圈线圈两次经过中性面，电流方向变化两次，1 s内线圈转动50转，感应电流方向改变100次，故答案为B.答案：B9.如图所示为演示用的手摇发电机模型，匀强磁场磁感应强度B0.5 T，线圈匝数n50，每匝线圈面积0.48 m2，转速150 r/min，在匀速转动过程中，从图示位置开始计时(1)写出交变感应电动势瞬时值的表达式；(2)画出et图线解析：(1)当线圈平面经过中性面开始计时，则线圈在时间t内转过角度t，于是感应电动势瞬时值eEmsin t，其中EmnBS.由题意知n50，B0.
7、5 T，rad/s5 rad/s ，S0.48 m2，EmnBS500.50.485 V188 V，所以e188sin 5t(V)(2)根据交流电的方程画图线时，最大值是正弦图线的峰值，由纵轴上的刻度值标出，交流电的频率与正弦图线的周期相对应，而周期由时间轴上的刻度值标出，T0.4 s，et图线如图所示10.如图所示，有一闭合的正方形线圈，匝数N100，边长为10 cm，线圈总电阻为10.线圈绕OO轴在B0.5 T的匀强磁场中匀速转动，每分钟转1 500转，求线圈平面从图示位置转过30时，感应电动势的值是多少？解析：由题目所给条件可知：N100，B0.5 T，f1 500 r/min25 Hz，2f50 rad/s，S0.01 m2.所以感应电动势的最大值为：EmNBS1000.5500.01 V78.5 V.从图示位置(即中性面位置)开始计时，产生交变电流的电动势的瞬时值表达式为eEmsin t，所以转过30时的电动势：eEmsin 3078.5 V39.3 V.
