课时跟踪检测(九) 交变电流
一、单项选择题
1.线圈在匀强磁场中匀速转动,产生交变电流的图象如图所示,由图可知( )
A.在A、C时刻线圈处于中性面位置
B.在B、D时刻穿过线圈的磁通量为零
C.从A时刻到D时刻线圈转过的角度为π
D.若从O时刻到D时刻经过0.02 s,则在1 s内交变电流的方向改变100次
解析:选D A、C时刻感应电流最大,线圈位置与中性面垂直,B、D时刻感应电流为零,线圈处于中性面,此时磁通量最大。从A时刻到D时刻线圈转过角度为。若从O时刻到D时刻经过0.02 s,即线圈转动一周用时0.02 s,在这个时间内电流方向改变2次,则在1 s内交变电流的方向改变×2=100次,故D正确。
2.如图所示,一矩形线圈abcd,已知ab边长为l1,bc边长为l2,在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO′轴以角速度ω从图示位置开始匀速转动,则t时刻线圈中的感应电动势为( )
A.0.5Bl1l2ωsin ωt B.0.5Bl1l2ωcos ωt
C.Bl1l2ωsin ωt D.Bl1l2ωcos ωt
解析:选D 因为开始时刻线圈平面与磁感线平行,即从垂直于中性面开始转动,所以开始时刻线圈中感应电动势最大,为Em=Bl1l2ω,感应电动势的表达形式为余弦式交变电动势,因此在t时刻线圈中的感应电动势为Bl1l2ωcos ωt,故选项D正确。
3.一交流发电机的感应电动势e=Emsin ωt,若将线圈的匝数增加一倍,电枢的转速也增加一倍,其他条件不变,感应电动势的表达式将变为( )
A.e′=2Emsin 2ωt B.e′=2Emsin 4ωt
C.e′=4Emsin 2ωt D.e′=4Emsin 4ωt
解析:选C e=Emsin ωt=NBSωsin ωt,现N′=2N,ω′=2ω,则Em′=4Em,所以感应电动势的瞬时值表达式将变为e′=4Emsin 2ωt。C正确。
4.如图所示,在水平匀强磁场中一均匀矩形闭合线圈绕OO′轴匀速转动,若要使线圈中的电流峰值减半,不可行的方法是( )