内容正文:
3.1交变电流
一、交变电流的定义
1.下列图像中不属于交变电流的有( )
A. B.
C. D.
2.如图所示的的几种电流随时间变化的图线中,不属于交变电流的是( )
A. B.
C. D.
3.如图所示,下列电流的大小和方向都随时间变化,其中属于直流电的是( )
A. B.
C. D.
4.对于如图所示的电流i随时间t作周期性变化的图象,下列说法中正确的是( )
A.电流大小变化,方向不变,是直流电
B.电流大小、方向都变化,是交流电
C.电流最大值为0.2A,周期为0.02s
D.电流大小变化,方向不变,不是直流电,是交流电
二、交流发电机的原理
5.如图所示,(a)→(b)→(c)→(d)→(e)过程是交流发电机发电的示意图,线圈的ab边连在金属滑环K上,cd边连在金属滑环L上,用导体制成的两个电刷分别压在两个滑环上,线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路连接。
(1)图(a)中,线圈平面与磁感线垂直,磁通量___________,磁通量变化率___________。(均填“最大”或“为零”)
(2)从图(b)开始计时,线圈中电流i随时间t变化的关系是___________(填“”或“”)。
(3)当线圈转到图(c)位置时,感应电流___________(填“最小”或“最大”)。
(4)当线圈转到图(d)位置时,感应电动势___________(填“最小”或“最大”),ab边感应电流方向为___________(填“a→b”或“b→a”)。
6.如图所示,面积均为S的单匝线圈(A、C、D均绕其对称轴,B绕中心轴)在匀强磁场B中以角速度ω匀速转动,能产生正弦式交流电动势的是( )
A. B.
C. D.
7.教学用交流发电机示意图如图所示。矩形线圈在匀强磁场中绕其中心轴匀速转动,某时刻线圈平面与磁感线垂直。下列说法正确的是( )
A.此时产生的感应电流最大
B.此时线圈平面处在中性面上
C.此时线圈磁通量变化率最大
D.此时开始再转半个周期,线圈磁通量变化量为零
8.如图所示,由交流发电机、定值电阻R、交流电流表A组成的闭合回路,线圈ABCD逆时针方向转动,图示位置磁感线与线圈平面平行,下列说法正确的是( )
A.t3、t4时刻线圈中感应电动势最小
B.t1、t3时刻线圈中感应电流方向改变
C.线圈转到图示位置时,线圈中磁通量变化率为零
D.线圈转动到图中位置时,感应电流方向为A-B-C-D-A
三、线圈转到不同位置电流的方向
9.如图是交流发电机的示意图,线圈边连接在金属滑环上,边连接在金属滑环上,左右两个导体电刷分别压在滑环、上,线圈转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路的连接。若线圈绕转轴顺时针匀速转动,取从左向右通过电流表为电流正方向,从图示位置开始计时,下列图中能正确表示电流表中电流随时间变化关系的是( )
A. B.
C. D.
10.在匀强磁场中,一个闭合矩形金属线圈,绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动,穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化。则( )
A.t=0时,线圈平面垂直于磁感线
B.t=1.0s时,线圈中的电流方向发生改变
C.t=1.0 s时,线圈中的感应电动势最大
D.t=2 s时,线圈刚好不受安培力
11.一矩形线圈在匀强磁场中绕其中心轴匀速转动时,就会在线圈中形成交变电流。下列说法正确的是( )
A.线圈经过甲图位置时,穿过线圈的磁通量最大,产生的电流也最大
B.线圈经过乙图位置时,穿过线圈磁通量为零,产生的电流最大,电流的方向为图中箭头指向
C.线圈经过丙图位置时,穿过线圈的磁通量最大,磁通量变化率也最大
D.线圈从丙图位置转到丁图位置的过程中,穿过线圈的磁通量减小,产生的电动势在减小
12.(多选)线圈的匝数为100匝,在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时,穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图所示。下列结论正确的是( )
A.在和时,线圈平面和磁场垂直,电动势最大
B.在和时,线圈平面和磁场垂直,电动势为零
C.在和时电流方向不变
D.在和时,线圈切割磁感线的有效速率最大
13.(多选)如图甲中所示,一矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动,线圈所围面积的磁通量随时间t变化的规律如图乙所示,下列论述正确的是( )
A.初始时刻线圈中感应电动势最小
B.t2时刻导线ad的速度方向跟磁感线平行
C.t3时刻线圈平面与中性面重合
D.t2、t4时刻线圈中感应电流方向相反
四、中性面
14.(多选)图甲是小型交流发电机的示意图,两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场,线圈绕垂直于磁场的水平轴OO'沿逆时针方向匀速转动,从图示位置开始计时,产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示。以下判断正确的是( )
A.交变电流的最大值为
B.t=0.