2.1怎樣產(chǎn)生交變電流學(xué) 習(xí) 目 標(biāo)知 識(shí) 脈 絡(luò)1.了解交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu).2.知道交變電流的概念及產(chǎn)生原理.3.掌握交變電流的變化規(guī)律及兩種表示方法.(重點(diǎn))4.掌握交變電流的中性面，最大值、瞬時(shí)值及方向的變化.(難點(diǎn))交 變 電 流1.定義大小和方向都隨時(shí)間做周期性變化的電流叫做交變電流，簡(jiǎn)稱交流.2.正弦式交變電流當(dāng)線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線圈中產(chǎn)生的交變電流的電流和電壓都按正弦函數(shù)規(guī)律變化，這種電流叫正弦式交變電流.1.變化的電流都是交變電流.()2.恒定電流的大小方向都不變，所以它是直流電.()3.線圈只要在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)就能產(chǎn)生正弦式交變電流.()1.如何區(qū)分直流電與交變電流？【提示】區(qū)分直流電和交變電流的唯一標(biāo)準(zhǔn)是看電流的方向是否隨時(shí)間變化.不變的是直流電，變化的是交變電流.2.所有的交流電都是正弦交變電流嗎？【提示】不是.只有按正弦規(guī)律變化的電流才是正弦交變電流.如圖211所示，圖甲為小燈泡接到干電池上，圖乙為小燈泡接到手搖模型發(fā)電機(jī)的輸出端.甲乙圖211探討1：閉合開(kāi)關(guān)，手搖發(fā)電機(jī)的手柄，兩燈泡的發(fā)光情況有什么不同？這種現(xiàn)象能夠說(shuō)明什么？【提示】圖甲小燈泡亮度不變，圖乙小燈泡亮度不斷變化，說(shuō)明圖乙中發(fā)電機(jī)的輸出電流大小是變化的.探討2：若把電流表接到圖乙中發(fā)電機(jī)的輸出端，觀察電流表指針的擺動(dòng)情況，其擺動(dòng)情況能說(shuō)明什么問(wèn)題？【提示】電流表的指針隨線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)不停地在“0”刻度線兩側(cè)左右擺動(dòng)，說(shuō)明發(fā)電機(jī)的輸出電流的大小和方向是周期性變化的.1.電流分類：按電流的方向是否變化分直流和交流兩種，方向不變的電流稱為直流，方向變化的電流稱為交流.2.直流分類：分為恒定電流和脈動(dòng)直流，其中大小、方向都不隨時(shí)間改變的電流叫恒定電流，方向不隨時(shí)間改變而大小隨時(shí)間改變的電流叫脈動(dòng)直流.3.交流分類：按交流電圖像特點(diǎn)分正弦(或余弦)式交變電流、矩形波交變電流、鋸形波交變電流等. 1.(多選)如圖所示圖像中屬于交流電的有() ()ABCD【解析】D圖表示的電流大小發(fā)生了周期性變化，而方向沒(méi)有變化.A、B、C圖中的電流方向均發(fā)生了周期性變化.【答案】ABC2. (多選)關(guān)于交變電流和直流電的說(shuō)法中，正確的是 ()A.如果電流的大小做周期性變化，則一定是交變電流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.方向隨時(shí)間變化的電流屬于交變電流【解析】直流電的方向不發(fā)生變化，而大小可以改變，A錯(cuò)誤，B正確.交變電流是指方向發(fā)生周期性變化的電流，可以是鋸齒形、矩形波形、尖脈沖波形以及正弦波形等，這些都屬于交變電流.C錯(cuò)誤，D正確.【答案】BD3.(多選)對(duì)于如圖212所示的電流i隨時(shí)間t做周期性變化的圖像，下列說(shuō)法中正確的是()圖212A.電流大小變化，方向不變，是直流電B.電流大小、方向都變化，是交流電C.電流最大值為0.2 A，周期為0.01 sD.電流大小變化，方向不變，不是直流電，是交流電【解析】從題中可以看出，電流最大值為0.2 A，周期為0.01 s，電流大小變化，但方向不變，是直流電，不是交流電.【答案】AC交變電流與直流電的本質(zhì)區(qū)別(1)交變電流的大小不一定變化，如方形波交變電流，其大小可以是不變的；直流電的大小不一定不變.(2)交變電流與直流電的最大區(qū)別在于交變電流的方向發(fā)生周期性變化，而直流電的方向不變.交 流 發(fā) 電 機(jī)1.基本組成由產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的線圈(電樞)和產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁體組成.2.發(fā)電機(jī)的基本種類(1)旋轉(zhuǎn)電樞式發(fā)電機(jī)：電樞旋轉(zhuǎn)，磁極不動(dòng)；提供500 V以下的電壓.(2)旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī)：磁極旋轉(zhuǎn)，電樞不動(dòng)；提供幾千到幾萬(wàn)伏的電壓，輸出功率可達(dá)幾十萬(wàn)千瓦.3.中性面線圈平面與磁感線垂直的位置，此位置磁通量最大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零.4.表達(dá)式若從中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為eEmaxsin t，Emax是感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值.5.電能來(lái)源轉(zhuǎn)子的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為發(fā)電機(jī)的電能.1.線圈每轉(zhuǎn)一周經(jīng)過(guò)中性面兩次.()2.當(dāng)線圈經(jīng)過(guò)中面性時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量最大，線圈中的感應(yīng)電流也最大.()3.發(fā)電機(jī)是把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的裝置.()1.當(dāng)正弦交變電流從不同位置開(kāi)始計(jì)時(shí)時(shí)，交變電流的瞬時(shí)值的表達(dá)式一樣嗎？【提示】不一樣.當(dāng)從中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)時(shí)，交流電的電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值表達(dá)式為eEmsin t；當(dāng)從垂直于中性面的位置開(kāi)始計(jì)時(shí)時(shí)，該時(shí)刻的電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值為最大，瞬時(shí)值表達(dá)式為eEmcos t.2.發(fā)電機(jī)工作過(guò)程中能量是如何轉(zhuǎn)化的？【提示】發(fā)電機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電流在磁場(chǎng)中會(huì)受到安培力，安培力的作用總是阻礙轉(zhuǎn)子的運(yùn)動(dòng)，在這一過(guò)程中發(fā)電機(jī)把機(jī)械能轉(zhuǎn)變成了電能.如圖213所示中，圖甲中線圈平面恰好垂直于磁感線方向，圖乙中線圈平面恰好平行于磁感線方向.甲 乙圖213探討1：圖甲中線圈此時(shí)的感應(yīng)電流是多少？磁通量的變化率又是多大？若以此位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，請(qǐng)寫出感應(yīng)電流的表達(dá)式.【提示】感應(yīng)電流為零，線圈磁通量的變化率也是零，感應(yīng)電流表達(dá)式：iImsin t.探討2：圖乙中線圈此時(shí)的磁通量是多少？磁通量的變化率有何特點(diǎn)？若以此位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，請(qǐng)寫出感應(yīng)電流的表達(dá)式.【提示】磁通量為零，磁通量的變化率最大，感應(yīng)電流表達(dá)式：iImcos t.1.過(guò)程分析如圖214所示為線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中的幾個(gè)關(guān)鍵位置.圖甲、丙、戊所示的位置，線圈平面垂直于磁感線，各邊都不切割磁感線，線圈中沒(méi)有感應(yīng)電流，這樣的位置叫中性面.圖乙、丁所示的位置，線圈平面與磁場(chǎng)方向平行，ab、cd兩邊垂直切割磁感線，此時(shí)線圈的感應(yīng)電流達(dá)到最大值.圖214這五個(gè)位置的中間過(guò)程，各有變化的電流存在，從圖中可以看到，當(dāng)ab邊向右、cd邊向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，感應(yīng)電流是沿abcd方向流動(dòng)的.當(dāng)ab邊向左、cd邊向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，感應(yīng)電流是沿dcba方向流動(dòng)的.由以上分析可知，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中，感應(yīng)電流的大小和方向都在變化，每轉(zhuǎn)動(dòng)一周重復(fù)這種變化一次，這樣線圈所在的電路中就出現(xiàn)了大小和方向都做周期性變化的交變電流.2.中性面特點(diǎn)線圈平面垂直于磁感線時(shí)，線圈中的感應(yīng)電流為零，這一位置叫中性面.線圈平面經(jīng)過(guò)中性面時(shí)，電流方向就發(fā)生改變，線圈繞軸轉(zhuǎn)一周經(jīng)過(guò)中性面兩次，因此感應(yīng)電流方向改變兩次.3.從中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)，交變電流的電動(dòng)勢(shì)、電流、路端電壓的圖像都是正弦曲線圖2154.瞬時(shí)值表達(dá)式的推導(dǎo)(1)如圖216為發(fā)電機(jī)線圈平面圖，AB、CD邊切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e2BLvsin .圖216(2)若從中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)，則Em2BLv，t瞬時(shí)值表達(dá)式為eEmsin t.5.從任意位置計(jì)時(shí)，瞬時(shí)值表達(dá)式eEmsin(t)當(dāng)時(shí)，即從最大值位置開(kāi)始計(jì)時(shí).這時(shí)eEmcos t.4.關(guān)于線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的交變電流，下列說(shuō)法中正確的是()A.線圈每經(jīng)過(guò)中性面一次，感應(yīng)電流方向改變一次，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向不變B.線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周，感應(yīng)電流方向就改變一次C.線圈平面每經(jīng)過(guò)中性面一次，感應(yīng)電流和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向都要改變一次D.線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周，感應(yīng)電流和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向都要改變一次【解析】線圈平面每經(jīng)過(guò)中性面一次，感應(yīng)電流和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向都要改變一次，轉(zhuǎn)動(dòng)一周方向改變兩次，因此C正確，A、B、D錯(cuò)誤.【答案】C5.一只矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，穿過(guò)線圈的磁通量隨時(shí)間變化的圖像如圖217甲所示，則下列說(shuō)法中正確的是()圖217A.t0時(shí)刻，線圈平面與中性面垂直B.t0.01 s時(shí)刻，的變化率最大C.t0.02 s時(shí)刻，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)達(dá)到最大D.該線圈產(chǎn)生的相應(yīng)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的圖像如圖217乙所示【解析】由題圖甲可知t0時(shí)刻，線圈的磁通量最大，線圈處于中性面；t0.01 s時(shí)刻，磁通量為零，但變化率最大，所以A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；t0.02 s時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)應(yīng)為零，C、D項(xiàng)均錯(cuò)誤.【答案】B6.有一個(gè)正方形線圈的匝數(shù)為10匝，邊長(zhǎng)為20 cm，線圈總電阻為1 ，線圈繞OO軸以10 rad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖218所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5 T，問(wèn)：【導(dǎo)學(xué)號(hào)：72000063】圖218(1)該線圈產(chǎn)生的交變電流電動(dòng)勢(shì)的最大值、電流的最大值分別是多少.(2)若從中性面位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，寫出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的表達(dá)式.(3)線圈從中性面位置開(kāi)始，轉(zhuǎn)過(guò)30時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值是多大.【解析】(1)交變電流電動(dòng)勢(shì)的最大值為Em2nBLvnBS100.50.2210 V6.28 V電流的最大值為Im6.28 A.(2)從中性面位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為eEmsin t6.28sin 10tV.(3)線圈從中性面位置開(kāi)始轉(zhuǎn)過(guò)30，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)eEmsin 303.14 V.【答案】(1)6.28 V6.28 A(2)e6.28sin 10tV(3)3.14 V最大值與表達(dá)式1.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值由線圈匝數(shù)n，磁感應(yīng)強(qiáng)度B，轉(zhuǎn)動(dòng)角速度及線圈面積S決定，與線圈的形狀無(wú)關(guān)，與轉(zhuǎn)動(dòng)軸的位置無(wú)關(guān).2.書寫感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值表達(dá)式時(shí)一定要確定線圈的計(jì)時(shí)位置，eEmsin t表示形式僅限于自中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)的情況.當(dāng)從垂直中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)時(shí)，表達(dá)式應(yīng)為eEmcos t.學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng)(七)(建議用時(shí)：45分鐘)學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)1.矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生交流電.穿過(guò)線圈的磁通量與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e的大小關(guān)系正確的是 ()最大，e最大；最小，e最??；最大，e最??；最小，e最大.A.B.C.D.【解析】當(dāng)磁通量最大時(shí)，線圈平面垂直于磁感線，線圈不切割磁感線，e最小為零；當(dāng)磁通量最小時(shí)，線圈平面平行于磁感線，線圈垂直切割磁感線，e最大，故B正確.【答案】B2.(多選)下列各圖中，哪些情況線圈中能產(chǎn)生交流電()【解析】線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中磁通量發(fā)生改變時(shí)，才能產(chǎn)生交流電，A項(xiàng)中磁通量不變，故A項(xiàng)不符合題意.【答案】BCD3.(多選)矩形線圈的匝數(shù)為50匝，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖所示.下列結(jié)論正確的是 ()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：72000064】圖219A.在t0.1 s和t0.3 s時(shí)，電動(dòng)勢(shì)最大B.在t0.2 s和t0.4 s時(shí)，電動(dòng)勢(shì)改變方向C.電動(dòng)勢(shì)的最大值是157 VD.在t0.4 s時(shí)，磁通量變化率最大，其值為3.14 Wb/s【解析】在t0.1 s和t0.3 s時(shí)，矩形線圈的磁通量最大，但磁通量的變化率為0，電動(dòng)勢(shì)為0，此時(shí)電動(dòng)勢(shì)改變方向.故A、B錯(cuò)誤.由圖像可知，周期為0.4 s，故角速度5，而最大電動(dòng)勢(shì)為EmnBS157 V，C正確.在t0.4 s時(shí)，磁通量為0，磁通量變化率最大，其值為3.14 Wb/s.故D正確.【答案】CD4.(2016西北工大附中高二檢測(cè))如圖2110甲所示，一矩形線圈，繞垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)并位于線圈平面的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e隨時(shí)間t的變化如圖2110乙所示，下列說(shuō)法中正確的是()甲乙圖2110A.t1時(shí)刻通過(guò)線圈的磁通量為零B.t2時(shí)刻線圈位于中性面C.t3時(shí)刻通過(guò)線圈的磁通量變化率的絕對(duì)值最大D.每當(dāng)e變化方向時(shí)，通過(guò)線圈的磁通量最大【解析】t1、t3時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，線圈位于中性面位置，所以穿過(guò)線圈的磁通量最大，磁通量的變化率為零，A、C錯(cuò)誤；t2時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，線圈位于垂直于中性面的位置，穿過(guò)線圈的磁通量為零，B錯(cuò)誤；由于線圈每經(jīng)過(guò)一次中性面時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量的絕對(duì)值最大，e變換方向，所以D正確.【答案】D5.(多選)如圖2111所示，一正方形線圈abcd在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線的對(duì)稱軸OO勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，沿著OO觀察，線圈沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng).已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.線圈匝數(shù)為n，邊長(zhǎng)為l，電阻為R，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為.則當(dāng)線圈轉(zhuǎn)至圖示位置時(shí)() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：72000065】圖2111A.線圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍bcdaB.穿過(guò)線圈的磁通量為0C.線圈中的感應(yīng)電流為D.穿過(guò)線圈磁通量的變化率為0【解析】圖示位置，線圈平面與磁場(chǎng)平行，所以穿過(guò)線圈的磁通量為零，磁通量的變化率最大，B正確，D錯(cuò)誤；此時(shí)由右手定則可知電流方向?yàn)閍dcba，A錯(cuò)誤；由峰值表達(dá)式EmnBS可知Im，圖示位置感應(yīng)電流等于峰值，C正確.【答案】BC6.(多選)一個(gè)矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)e220sin(100t)V，則下列判斷正確的是()A.t0時(shí)，線圈位于中性面位置B.t0時(shí)，穿過(guò)線圈平面的磁通量最大C.t0時(shí)，線圈的有效切割速度方向垂直磁感線D.t0時(shí)，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)達(dá)到峰值【解析】因按正弦規(guī)律變化，故t0時(shí)線圈位于中性面，A正確；t0時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量最大，B正確；t0時(shí)，線圈的有效切割速度方向與磁感線平行，不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，故C、D錯(cuò)誤.【答案】AB7.如圖所示，單匝矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，其轉(zhuǎn)動(dòng)軸線OO與磁感線垂直.已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1T，線圈所圍面積S0.1 m2，轉(zhuǎn)速12r/min.若從中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)，則線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式應(yīng)為()圖2112A.e120sin(120t)VB.e24sin(120t)VC.e0.04sin(0.4t)VD.e0.4cos(2t)V【解析】角速度2n2rad/s0.4 rad/s.矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值 EmBS10.10.4V0.04V.則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值表達(dá)式 eEmsin t0.04sin(0.4t)V.故正確答案為C.【答案】C8.(多選)(2016邯鄲高二檢測(cè))如圖2113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(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，以相同的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，從圖示的位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，則下列正確的說(shuō)法是 () 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：72000066】圖2113A.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)峰值相同B.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值不同C.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)峰值、瞬時(shí)值都不同D.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)峰值、瞬時(shí)值都相同【解析】當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸不是線圈對(duì)稱軸時(shí)，只要轉(zhuǎn)軸與磁場(chǎng)垂直，不論線圈形狀如何，轉(zhuǎn)軸位置如何，最大值均為EmNBS，S、B、N相同，所以Em相同，從中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)，瞬時(shí)值為正弦形式eEmsin t，可見(jiàn)瞬時(shí)值也相同，A、D對(duì).【答案】AD能力提升9.如圖2114所示，虛線上方空間有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，直角扇形導(dǎo)線框繞垂直于紙面的軸O以角速度勻速逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng).設(shè)線框中感應(yīng)電流的方向以逆時(shí)針為正，線框處于圖示位置時(shí)為時(shí)間零點(diǎn).那么，在選項(xiàng)中能正確表明線框轉(zhuǎn)動(dòng)一周感應(yīng)電流變化情況的是()圖2114【解析】由圖示位置計(jì)時(shí)，前周期無(wú)電流，第2個(gè)周期電流保持不變，第3個(gè)周期無(wú)電流，第4個(gè)周期電流反向且保持不變，故A正確.【答案】A10.如圖2115甲所示，A，B為兩個(gè)相同的環(huán)形線圈，共軸并靠近放置，A線圈中通有如圖2115乙所示的電流i，則()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：72000067】甲乙圖2115在t1到t2時(shí)間內(nèi)A，B兩線圈相吸在t2到t3時(shí)間內(nèi)A，B兩線圈相斥t1時(shí)刻兩線圈間作用力為零t2時(shí)刻兩線圈的相互作用力最大 ()A. B.C. D.【解析】本題考查交變電流的變化規(guī)律和圖像.由t1到t2時(shí)間內(nèi)，穿過(guò)B線圈的磁通量在減小，所以B中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向與A中相同，即相吸；由t2到t3時(shí)間內(nèi)，穿過(guò)B線圈的磁通量在增大，B中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向與A中相反，即相斥；t1時(shí)刻A中電流最大，B中感應(yīng)電流為零，t2時(shí)刻A中電流為零，而B(niǎo)中感應(yīng)電流最大，在t1，t2時(shí)刻兩線圈的相互作用力都為零.故正確答案為A.【答案】A11.某一交變電流如圖2116所示.圖2116(1)該圖像表示線圈在何處開(kāi)始計(jì)時(shí)？(2)線圈在哪些時(shí)刻處于與磁場(chǎng)方向垂直的位置？(3)t1、t2時(shí)刻線圈分別處于與磁場(chǎng)方向垂直的面夾角多大處？【解析】(1)e t圖線為正弦函數(shù)圖線，說(shuō)明是從線圈位于中性面位置開(kāi)始計(jì)時(shí)的，此時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量最大，而線圈內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)卻為0.(2)當(dāng)線圈處于與磁場(chǎng)方向垂直的位置(中性面)時(shí)，e0，所以有0、t3、t6、t8各時(shí)刻.(3)由圖像知，eEmsin t式中Em10 V.當(dāng)tt1時(shí)，e5 V，有1t145 ；當(dāng)tt2時(shí)，e10 VEm，有2t290 .【答案】(1)中性面處開(kāi)始計(jì)時(shí)(2)0，t3，t6，t8(3)459012.一臺(tái)交流發(fā)電機(jī)，其線圈從中性面開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交流感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為311 V，線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度是100 rad/s.(1)寫出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式.(2)若該發(fā)電機(jī)只與含電阻的負(fù)載組成閉合電路，電路中的總電阻為100 ，試寫出通過(guò)負(fù)載的電流的瞬時(shí)值表達(dá)式.并求在t s時(shí)電流的瞬時(shí)值為多少？【解析】(1)因交流發(fā)電機(jī)的線圈從中性面開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，所以該交變電流為正弦交流電.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值Em311 V，角速度100 rad/s，所以感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式是e311sin (100t) V.(2)根據(jù)歐姆定律，電路中電流的最大值為Im A3.11 A所以通過(guò)負(fù)載的電流的瞬時(shí)值表達(dá)式是i3.11sin (100t) A當(dāng)t s時(shí)，電流的瞬時(shí)值為i3.11sin(100) A1.56 A【答案】(1)e311sin(100t) A(2)i3.11sin(100t) A1.56 A