20xx人教版高中物理選修3-2第五章第1節交變電流(編輯修改稿)

2025-12-23 08:15 本頁面

　

【文章內容簡介】特點兩個位置比較內容中性面中性面的垂直面圖示時刻 k T /2 ( k ＝ 0 , 1 , 2 ， ? ) k T /4 ( k ＝ 1 , 3 , 5 ， ? ) 位置線圈平面與磁場垂直線圈平面與磁場平行磁通量最大零磁通量變化率零最大感應電動勢零最大電流方向改變不變 [ 典例 3 ] 一矩形線圈在勻強磁場中勻速轉動時，產生的交變電動勢的圖象如圖所示，則 ( ) A ．交流電的頻率是 4π Hz B ．當 t ＝ 0 時，線圈平面與磁感線垂直，磁通量最大 C ．當 t ＝ π s 時， e 有最大值 D ． t ＝32π s 時， e ＝－ 10 V 最小，磁通量變化率最小 [ 思路探究 ] ( 1 ) 根據圖象分析周期 T ，各時刻的電動勢 e 隨時間的變化規律。 ( 2 ) 當線圈在中性面時 → Φ 最大 →Δ ΦΔ t＝ 0 → e ＝ 0 。 [ 答案 ] B [ 解析 ] 從圖象可知交流電的周期為 2π s ，頻率為12π Hz ， t ＝ π s時， e ＝ 0 最小， A 、 C 錯誤； t ＝ 0 時， e 最小， Φ 最大， B 正確； t＝32π s 時， e ＝－ 10 V ， e 最大，Δ ΦΔ t最大， “ － ” 號表示方向， D 錯誤。 3 ． [ 多選 ] 如圖甲所示，一矩形閉合線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的轉軸 OO ′ 以恒定的角速度 ω 轉動。若從線圈平面與磁場方向平行時開始計時，線圈中產生的交變電流按照圖乙所示的余弦規律變化，則在 t ＝π2 ω 時刻 ( ) A ．線圈中的電流最大 B ．穿過線圈的磁通量為零 C ．線圈所受的安培力為零 D ．線圈中的電流為零解析：當 t ＝π2 ω ＝T4 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 錯誤， C 、 D 正確。答案：選 C D 物理模型發電機模型 1 ．模型概述發電機模型是高考題中經常出現的題型，在外力作用下于磁場中做切割磁感線運動的導體均可看做發電機模型。 2 ．模型特點發電機工作原理閉合線圈在磁場中受外力轉動，產生感應電動勢能量轉化機械能轉化為電能解題要點 ( 1 ) 產生的感應電動勢方向由右手定則判定。 ( 2 ) 感應電動勢大小由法拉第電磁感應定律計算。 ( 3 ) 注意感應電流的最大值、瞬時值、有效值和平均值的計算。 ( 4 ) 能量轉化中滿足能量守恒定律 [ 典例 ] ( 江蘇高考改編 ) 某興趣小組設計了一種發電裝置，如圖所示。在磁極和圓柱狀鐵芯之間形成的兩磁場區域的圓心角 α 均為49π ，磁場均沿半徑方向。匝數為 N 的矩形線圈 ab cd 的邊長 ab ＝ cd ＝ l 、 bc ＝ ad ＝ 2 l 。線圈以角速度 ω 繞中心軸勻速轉動， bc 和 ad 邊同時進入磁場。在磁場中，兩條邊所經過處的磁感應強度大小均為 B 、方向始終與兩邊的

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