2018-2019学年鲁科版选修3-2 第3章 习题课3 交变电流的产生及描述 学案
2018-2019学年鲁科版选修3-2 第3章 习题课3 交变电流的产生及描述 学案第3页

当t=0.01 s时,Φ=0最小,Φ­t图象的斜率最大,即Φ的变化率最大,故B正确;当t=0.02 s时,Φ最大,交流电动势为零,故C错误;由以上分析可知,D错误.]

交变电流的"四值"的综合应用

最大值、有效值、瞬时值、平均值,在不同情况下的使用:

1.在研究电容器的耐压值时,只能用最大值.

2.在研究交变电流做功、电功率及产生的热量时,只能用有效值W=EIt,Q=I2Rt;交流电表指示的也是有效值.

3.在研究交变电流通过导体横截面的电荷量时,只能用平均值.

4.在研究某一时刻线圈受到的安培力时,只能用瞬时值.

 如图3所示,在匀强磁场中有一个内阻r=3 Ω、面积S=0.02 m2的半圆形导线框可绕OO′轴旋转.已知匀强磁场的磁感应强度B= T.若线框以ω=100π rad/s的角速度匀速转动,且通过电刷给"6 V,12 W"的小灯泡供电,则:

图3

(1)若从图示位置开始计时,求线框中感应电动势的瞬时值表达式;

(2)从图示位置开始,线框转过90°的过程中,通过导线横截面的电荷量是多少?该电荷量与线框转动的快慢是否有关?

(3)由题目所给已知条件,外电路所接小灯泡能否正常发光?如不能,则小灯泡的实际功率为多大?

【解析】 (1)线框转动时产生感应电动势的最大值Em=BSω=×0.02×100π V=10 V

因线框转动从平行于磁感线位置开始计时,则感应电动势的瞬时值表达式

e=Emcos ωt=10cos (100πt) V.

(2)线框转过90°过程中,产生的平均电动势==,流过的电荷量q=\s\up6(-(-)·T=,灯泡电阻R== Ω=3 Ω.