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5.1交变电流课时针对练习
1.如图所示,线圈中不能产生交变电流的是( )
答案:A
解析:B、C、D中线圈产生的感应电流方向均发生变化,故能产生交变电流,A中不产生交变电流。
2.关于线圈在匀强磁场中绕垂直磁场方向的轴匀速转动产生的交变电流,以下说法中正确的是( )
A.线圈平面每经过中性面一次,感应电流的方向就改变一次,感应电动势的方向不变
B.线圈每转动一周,感应电流的方向就改变一次
C.线圈平面每经过中性面一次,感应电动势和感应电流的方向都要改变一次
D.线圈转动一周,感应电动势和感应电流的方向都要改变一次
答案:C
解析:根据正弦式交变电流的变化规律可得,如果从中性面开始计时有e=Emsin ωt和i=Imsin ωt;如果从垂直于中性面的位置开始计时有e=Emcos ωt和i=Imcos ωt,不难看出:线圈平面每经过中性面一次,感应电流的方向就改变一次,感应电动势的方向也改变一次;线圈每转动一周,感应电流和感应电动势的方向都改变两次,故C正确.
3.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
答案:D
解析: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,线圈在中性面,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,且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。
4.一台发电机的结构示意图如图甲所示,其中N、S是永久磁铁的两个磁极,它们的表面呈半圆柱面形状。M是圆柱形铁芯,铁芯外套有一矩形线圈,线圈绕铁芯M中心的固定转轴匀速转动。磁极与铁芯之间的缝隙中形成方向沿半径的辐向磁场。若从图甲所示位置开始计时,此时电动势为正值,图乙中能正确反映线圈中的感应电动势e随时间t的变化规律的是( )
答案:D
解析:由于磁场为沿半径的辐向磁场,可以认为磁感应强度的大小不变,线圈始终垂直切割磁感线,所以产生的感应电动势大小不变,由于每个周期磁场方向要改变两次,所以产生的感应电动势的方向也要改变两次,选项D正确。