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