5.1 交变电流 作业

　　一、选择题(每小题至少有一个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内)

　　1．如图所示为演示交变电流的装置图，关于这个实验，正确的说法是 (　　)

　　A．线圈每转动一周，指针左右摆动两次

　　B．图示位置为中性面，线圈中无感应电流

　　C．图示位置，ab边的感应电流方向为由a→b

　　D．线圈平面与磁场方向平行时，磁通量变化率为零

　　解析：线圈在磁场中匀速转动时，在电路中产生周期性变化的交变电流，线圈经过中性面时电流改变方向，线圈每转动一周，有两次通过中性面，电流方向改变两次，指针左右摆动一次，故A错；线圈平面垂直于磁感线的位置称为中性面，显然图示位置不是中性面，所以B也不对；线圈处于图示位置时，ab边向右运动，由右手定则，ab边的感应电流方向为由a→b；线圈平面与磁场方向平行时，ab、cd边垂直切割磁感线，线圈产生的电动势最大，也可以这样认为，线圈处于竖直位置时，磁通量为零，但磁通量的变化率最大。答案：C

　　2.如图2所示，单匝矩形线圈的一半放在有界匀强磁场中，中心轴线OO′与磁场边界重合，线圈绕中心轴线按图示方向(从上向下看逆时针方向)匀速转动，t＝0时刻线圈平面与磁场方向垂直，规定电流方向沿abcd为正方向，则图3中能表示线圈内感应电流随时间变化规律的是 (　　)

　　解析：线圈从初始时刻至转过时间内，ab一侧的线框在磁场中绕OO′转动产生正弦交流电，电流方向由楞次定律判断为dcba且越越大。从转过至π时间内，ab一侧线框在磁场外，而dc一侧线框又进入磁场产生交流电，电流方向为dcba且越越小，以此类推，可知i－t图像正确的为B。答案：B

　　3．线圈在匀强磁场中转动产生电动势e＝10sin (20πt) V，则下列说法正确的是(　　)

　　A．t＝0时，线圈平面位于中性面

　　B．t＝0时，穿过线圈的磁通量最大

　　C．t＝0时，导线切割磁感线的有效速率最大

　　D．t＝0.4 s时，e有最大值10 V

解析：由电动势的瞬时值表达式，计时从线圈位于中性面时开始，所以t＝0时，线圈平面位于中性面，磁通量为最大，但此时导线速度方向与磁感线平行，切割磁感线的有效速率为零，A、B正确，C错误。当t＝0.4 s时，e＝10sin (20πt)＝10×sin (20π×0.4) V＝0