3.1 交变电流（教用Word）-【金榜题名】2026-2027学年高二物理选择性必修第二册高中同步学案（人教版）

第三章　交变电流 3．1　交变电流 学习目标 1.通过实验认识交变电流，知道生产生活中使用的大多是正弦式交变电流，了解交流发电机产生交流电的过程。 2．经历建立正弦式交变电流模型、用右手定则和法拉第电磁感应定律推理得出交变电流的方向，体会建立模型与推理分析的思维方法。 3．了解发电机是将机械能转化为电能的装置，各种发电机的区别在于机械能的产生的形式不同。 一、交变电流 1．交变电流：大小和方向都随时间做 周期性 变化的电流叫做交变电流，简称交流(AC)。 2．直流： 方向 不随时间变化的电流称为直流(DC), 大小方向 都不随时间变化的电流称为恒定电流。 二、交变电流的产生 1．闭合线圈置于 匀强 磁场中，并绕 垂直磁场 方向的轴 匀速 转动。 2．两个特殊位置 (1)中性面：线圈平面与磁感线 垂直 时的位置。(S⊥B位置) ①线圈处于中性面位置时，穿过线圈的Φ 最大 ，但线圈中的电流为 0 。 ②线圈每次经过中性面时，线圈中感应电流的方向都要改变，线圈转动一周，感应电流的方向改变 2 次。 (2)垂直中性面位置(S∥B位置)此时穿过线圈的Φ为 0 ，电流 最大 。 三、交变电流的变化规律 1．瞬时值表达式：从中性面开始计时，电动势：e＝ Emsin_ωt ，电压：u＝ Umsin_ωt ，电流i＝ Imsin_ωt 。 2．峰值：表达式中的Em、Um、Im分别为电动势、电压和电流可能达到的最大值，叫做峰值。 3．正弦式交变电流：按 正弦 规律变化的交变电流，简称正弦式电流。 4．其他形式的交变电流：如图甲所示的 锯齿形 交变电流，如图乙所示的 方波 交变电流。 四、交流发电机 1．原理：闭合导体与磁极之间做相对运动，穿过闭合导体的 磁通量 发生变化。 2．构造：主要有线圈(电枢)和 磁体 两部分。 3．分类： 两种类型 转子 定子 特点 旋转电枢式 电枢 磁极 电压低，功率小 旋转磁极式 磁极 电枢 电压高，功率大 4.转子与定子： 转动 的部分叫转子， 固定 不动的部分叫定子。 [自我诊断] 1．判断下列说法的正误。 (1)线圈转一周有两次经过中性面，每转一周电流方向改变一次。(　　) (2)当线圈中的磁通量最大时，产生的电流也最大。(　　) (3)交流电源没有正负极之分。(　　) (4)交流电是指按正弦规律变化的电流。(　　) (5)线圈绕垂直于磁场的轴匀速转动时产生的交变电流是正弦式交变电流。(　　) (6)交变电流的瞬时值表达式与开始计时的位置无关。(　　) 【答案】　(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)√　(6)× 2.有一个正方形线圈的匝数为10匝，边长为20 cm，线圈总电阻为1 Ω，线圈绕垂直磁场方向的OO′轴以10π rad/s的角速度匀速转动，如图所示，匀强磁场的磁感应强度为0.5 T，该线圈产生的感应电动势的峰值为 __________ ，感应电流的峰值为 ________ ，若从中性面位置开始计时，感应电动势的瞬时值表达式为 ______________ 。 【答案】　6.28 V　6.28 A e＝6.28 sin 10πt(V) 一、交变电流与直流 1．交变电流 大小和方向随时间做周期性变化的电流叫作交变电流，简称交流。 2．常见的交变电流的波形图 实际应用中，交变电流有着不同的变化规律，常见的有以下几种，如图所示。 3．直流 方向不随时间变化的电流叫作直流，大小和方向都不随时间变化的电流叫作恒定电流。 　(多选)如图所示的图像中属于交变电流的是(　　) 【解析】　选项A、B、C中e的方向均发生了变化，故它们属于交变电流，但不是正弦式交变电流；选项D中e的方向未变化，故是直流电。 【答案】　ABC 二、交变电流的产生 (1)如图，此位置是什么位置，磁通量是最大还是最小？是否有感应电动势？ (2)如图，此位置是什么位置，磁通量最大还是最小？是否有感应电动势？ 【答案】　(1)中性面，磁通量最大，无感应电动势。 (2)与中性面垂直的位置，磁通量为零，感应电动势最大。 1．产生条件 (1)匀强磁场。 (2)线圈匀速转动。 (3)线圈的转轴垂直于磁场方向。 2．中性面 (1)中性面——线圈平面与磁感线垂直的位置。 (2)线圈处于中性面位置时，穿过线圈磁通量Φ最大，但＝0，e＝0，i＝0。 (3)线圈越过中性面，线圈中I感方向要改变。线圈转一周，感应电流方向改变两次。 3．两个特殊位置 中性面 中性面的垂直位置 图示 位置 线圈平面与 磁场垂直 线圈平面与 磁场平行 磁通量 最大 零 磁通量的变化率 零 最大 感应电动势 零 最大 感应电流 零 最大 电流方向改变情况 改变 不变 　如图所示，线圈按下列方式在匀强磁场中匀速转动，能产生正弦交变电流的是(　　) 【解析】　A图中线圈转动时，穿过线圈的磁通量不变，无感应电流产生，选项A错误；B图中线圈转动时，穿过线圈的磁通量不变，无感应电流产生，选项B错误；C图中线圈转动时，穿过线圈的磁通量不断变化，会产生正弦交流电，选项C正确；D图中线圈转动时，穿过线圈的磁通量不变，无感应电流产生，选项D错误。 【答案】　C 　一闭合矩形线圈abcd绕垂直于磁感线的固定轴OO′匀速转动，线圈平面位于如图甲所示的匀强磁场中。通过线圈内的磁通量Φ随时间t的变化规律如图乙所示，下列说法正确的是(　　) A．t1、t3时刻线圈中感应电流方向改变 B．t1、t3时刻通过线圈的磁通量变化率最大 C．t2、t4时刻线圈中磁通量最大 D．t2、t4时刻线圈中感应电动势最小 【解析】　t1、t3时刻通过线圈的磁通量最大，而磁通量的变化率等于零，线圈中感应电流方向改变，A正确B错误；t2、t4时刻磁通量为零，线圈与磁场平行，磁通量变化率最大，产生的感应电动势最大，线圈中感应电流方向没有改变，C、D错误。 【答案】　A 核心素养·思维升华 根据Φ­t图像判断线圈上e、i、变化的方法： 方法一：由Φ­t图像，构建线圈位置，结合中性面及其垂直位置的特点来判断； 方法二：利用Φ­t图像的斜率，其斜率代表，由法拉第电磁感应定律，可知e变化，由闭合电路的欧姆定律，进而得知i变化。 三、正弦式交变电流的变化规律 如图所示，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直磁场的轴匀速转动。 (1)导体切割磁感线产生的感应电动势与什么因素有关？ (2)多匝线圈不垂直切割磁感线产生的感应电动势如何表达？ 【答案】　(1)感应电动势与线圈的匝数N、磁感应强度B、线圈的面积S和线圈平面与中性面的夹角有关。 (2)E＝NBSωsin ωt。 1．正弦式交变电流的产生： 如图所示是线圈ABCD在匀强磁场中绕轴OO′转动时的截面图。线圈从中性面开始转动，角速度为ω，经过时间t转过的角度是ωt。设AB边长为L1，BC边长为L2，磁感应强度为B，AB边和CD边转动时切割磁感线产生感应电动势。 (1)在图甲中，v∥B，eAB＝eCD＝0，e＝0. (2)在图丙中，eAB＝BL1v＝BL1＝BL1L2ω＝BSω 同理eCD＝BSω，所以e＝eAB＋eCD＝BSω (3)在图乙中，eAB＝BL1vsinωt＝BL1L2ωsinωt＝BSωsinωt 同理eCD＝BSωsinωt 所以e＝eAB＋eCD＝BSωsinωt。 (4)若线圈有n匝，则e＝nBSωsinωt。 2．交变电流电动势的峰值： (1)公式：Em＝NBSω。 (2)大小特点：交变电动势最大值由线圈匝数N、磁感应强度B、转动角速度ω及线圈面积S共同决定，与线圈的形状及转轴的位置无关。如图所示的几种情况，若N、B、S、ω相同，则电动势的最大值相同。 3．确定交变电流瞬时值表达式的基本思路： (1)确定正弦交变电流的峰值，根据已知图像读出或由公式Em＝nBSω求出相应峰值。 (2)明确线圈的初始位置，找出对应的函数关系式。 如：①线圈从中性面位置开始转动，则i­t图像为正弦函数图像，函数式为i＝Imsin ωt。 ②线圈从垂直中性面位置开始转动，则i­t图像为余弦函数图像，函数式为i＝Imcos ωt。 　如图所示，匀强磁场的磁感应强度B＝ T，边长L＝10 cm的正方形线圈abcd共100 匝，线圈总电阻r＝1 Ω，线圈绕垂直于磁感线的轴OO′匀速转动，角速度ω＝2π rad/s，外电路电阻R＝4 Ω。求： (1)转动过程中线圈中感应电动势的最大值。 (2)从图示位置(线圈平面与磁感线平行)开始感应电动势的瞬时值表达式。 (3)由图示位置转过30°角时电路中电流的瞬时值。 (4)线圈从开始计时经s时线圈中的感应电流的瞬时值。 (5)外电路R两端电压的瞬时值表达式。 【解析】　(1)设转动过程中线圈中感应电动势的最大值为Em，则Em＝nBL2ω＝100××0.12×2π V＝2 V。 (2)从题图所示位置开始计时，感应电动势的瞬时值表达式为e＝Emcos ωt＝2cos 2πt(V)。 (3)从题图所示位置转过30°角时感应电动势的瞬时值e′＝2cos 30° V＝ V，则电路中电流的瞬时值为i＝＝ A。 (4)t＝ s时， e″＝Emcos ωt＝2cos ＝ V， 对应的电流的瞬时值i′＝＝ A (5)由欧姆定律， 得uR＝R＝cos 2πt(V)。 【答案】　(1)2 V　(2)e＝2cos 2πt(V) (3) A　(4) A　(5)uR＝cos 2πt(V) 核心素养·思维升华 确定正弦式交变电流电动势瞬时值表达式的基本方法 1．确定线圈转动从哪个位置开始计时，以确定瞬时值表达式是按正弦规律变化还是按余弦规律变化。 2．确定线圈转动的角速度。 3．确定感应电动势的峰值Em＝NωBS。 4．写出瞬时值表达式e＝Emsin ωt或e＝Emcos ωt。 四、交变电流的图像 1．对交变电流图像的认识 如图所示，正弦交变电流随时间的变化情况可以从图像上表示出来，图像描述的是交变电流的电动势、电流、电压随时间变化的规律，它们是正弦曲线。 2．交变电流图像的应用 从图像中可以解读到以下信息： (1)交变电流的最大值Im、Em、Um、周期T。 (2)因线圈在中性面时感应电动势、感应电流均为零，磁通量最大，所以可确定线圈位于中性面的时刻。 (3)找出线圈平行于磁感线的时刻。 (4)判断线圈中磁通量的变化情况。 (5)分析判断e、i、u随时间的变化规律。 　一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图像如图甲所示，则下列说法中正确的是(　　) A．t＝0时刻，线圈平面与中性面垂直 B．t＝0.01 s时刻，Φ的变化率达到最大 C．t＝0.02 s时刻，电动势的瞬时值达到最大 D．该线圈产生的相应感应电动势的图像如图乙所示 【解析】　由题图甲知，当t＝0时，Φ最大，说明线圈平面与中性面重合，故选项A错误；当t＝0.01 s时，Φ最小，为零，Φ­t图像的斜率最大，即Φ的变化率最大，故选项B正确；当t＝0.02 s时，Φ最大，此时电动势的瞬时值为零，故选项C错误；由以上分析可知，选项D错误。 【答案】　B ◆针对训练　一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时，产生的交变电动势的图像如图所示，则(　　) A．交流电的频率是4π Hz B．当t＝0时，线圈平面与磁感线垂直，磁通量最大 C．当t＝π s时，e有最大值 D．t＝π s时，e＝－10 V最小，磁通量变化率最小 【解析】　从题图像可知交流电的周期为2π s，频率为 Hz，t＝π s时，e＝0最小，A、C错误；t＝0时，e最小，Φ最大，B正确；t＝π s时，e＝－10 V，e最大，最大，“一”表示方向，D错误。 【答案】　B 1．(多选)下列图中线圈能产生交变电流的是(　　) 【解析】　由交变电流的产生条件可知，轴不能平行于磁感线，但对线圈的形状及转轴的位置没有特殊要求，故B、C、D正确。 【答案】　BCD 2．如图所示，矩形线圈绕垂直于匀强磁场的对称轴做匀速转动，经过中性面时，以下说法错误的是(　　) A．线圈平面与磁感线方向垂直 B．线圈中感应电流的方向将要发生改变 C．通过线圈平面的磁通量最大 D．通过线圈的感应电流最大 【解析】　中性面，就是磁场方向与线圈平面垂直的位置，故A正确。经过中性面时，电流减为零，经过中性面电流方向将发生改变，故B正确。经过中性面时，磁场垂直于线圈平面，此时磁通量最大，故C正确。经过中性面时，线圈平面与磁场方向垂直，不切割磁感线，不产生感应电动势，感应电流为零，D错误。 【答案】　D 3.一矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴匀速转动，线圈中的感应电动势e随时间t变化的规律如图所示，则下列说法正确的是(　　) A．图像是从线圈平面位于中性面开始计时的 B．t2时刻穿过线圈的磁通量为零 C．t2时刻穿过线圈的磁通量的变化率为零 D．感应电动势e的方向变化时，穿过线圈的磁通量的方向也变化 【解析】　题图可知，当t＝0时，感应电动势最大，说明穿过线圈的磁通量的变化率最大，磁通量为零，即是从线圈平面与磁场方向平行时开始计时的，选项A错误；t2时刻感应电动势最大，穿过线圈的磁通量的变化率最大，穿过线圈的磁通量为零，选项B正确，C错误；感应电动势e的方向变化时，线圈通过中性面，穿过线圈的磁通量最大，但方向并不变化，选项D错误。 【答案】　B 4.有一10匝的正方形线框，边长为20 cm，线框总电阻为1 Ω，线框绕OO′轴以10π rad/s的角速度匀速转动，如图所示，垂直于线框平面向里的匀强磁场的磁感应强度为0.5 T。 (1)该线框产生的交变电流的电动势最大值、电流最大值分别是多少？ (2)线框从图示位置转过60°时，感应电动势的瞬时值是多大？ 【解析】　(1)交变电流电动势最大值为Em＝NBSω＝10×0.5×0.22×10π V≈6.28 V，电流最大值为Im＝＝ A＝6.28 A。 (2)线框从图示位置转过60°时，感应电动势e＝Emsin 60°≈5.44 V。 【答案】　(1)6.28 V　6.28 A　(2)5.44 V 课时作业(十一) A基础达标 1．(多选)对交变电流及中性面的理解正确的是(　　) A．交变电流是方向随时间做周期性变化的电流 B．交变电流的大小一定随时间做周期性的变化 C．当线圈平面位于中性面时，线圈平面与磁感线平行 D．当线圈平面位于中性面时，线圈平面与磁感线垂直 【解析】　AB.交变电流的方向随时间做周期性变化，大小未必随时间做周期性的变化，所以A正确； B错误；CD.中性面指的是与磁感线垂直的平面，所以C错误；D正确；故选AD。 【答案】　AD 2.对于如图所示的电流i随时间t做周期性变化的图像，下列描述正确的是(　　) A．电流的大小变化，方向不变，不是交变电流 B．电流的大小不变，方向变化，是交变电流 C．电流的大小和方向都变化，是交变电流 D．电流的大小和方向都不变，是直流电 【解析】　由图可知电流的大小变化，方向不变，不是交变电流。 故选A。 【答案】　A 3．如下图中各图面积均为S的线圈均绕其对称轴或中心轴在匀强磁场B中以角速度ω匀速转动，从图示位置开始计时能产生正弦交变电动势e＝BSωsin ωt的图是(　　) 【解析】　由题意可知，只有A图在切割磁感线，导致磁通量在变化，从而产生正弦交变电动势e＝BSωsin ωt，而BCD图均没有导致磁通量变化，故A正确，BCD错误；故选A。 【答案】　A 4．如图，单匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动(按俯视沿逆时针的方向)，某时刻磁感线与线圈平面所成锐角为30°，从此时开始计时，流过边AB的电流随时间变化的图线是(以A－B－C－D－A为电流正向)(　　) 【解析】　AC.根据楞次定律可知，线圈在开始转动的一小段时间内磁通量增大产生负向电流，AC错误；BD.当线圈转动六分之一周期后，处于中性面，磁通量最大，电动势为零，感应电流为零，D正确，B错误；故选D。 【答案】　D 5.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＝1.0 s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 【解析】　A．t＝0时，磁通量为零，则线圈平面平行于磁感线，选项A错误；B.t＝1.0 s时，磁通量由正向减小变为反向增加，则根据楞次定律可知，线圈中的电流方向不发生改变，选项B错误；C.t＝1.0 s时，线圈中的磁通量为零，磁通量的变化率最大，此时感应电动势最大，选项C正确；D.t＝2 s时，线圈中的磁通量为零，磁通量的变化率最大，此时感应电动势最大，感应电流最大，此时线圈受安培力最大，选项D错误。故选C。 【答案】　C 6.如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一个匝数为N的矩形线圈abcd，线圈面积为S，ab边与磁场垂直，ab边始终与金属滑环K相连，cd边始终与金属滑环L相连，电阻R接在K、L之间。现使矩形线圈以恒定角速度ω，从图示位置绕过ad、bc中点的轴匀速转动，下列说法中正确的是(　　) A．线圈每转过一圈，线圈所受安培力做功为零 B．线圈转动的角速度越大，通过电阻R的电流越小 C．线圈平面与磁场平行时，瞬时感应电动势最大且Em＝NBSω D．线圈平面与磁场平行时，穿过线圈平面的磁通量最大 【解析】　A．线圈转动过程中，安培力做负功使线圈的动能转化为电能，故A错误；B.根据Em＝NBSω可知，线圈转动的角速度越大，产生的感应电动势峰值越大，则有效值越大，通过电阻R的电流越大，故B错误；C.题图所示位置，线圈平面与磁场平行，产生的感应电动势最大，最大值为Em＝NBSω，故C正确；D.线圈平面与磁场平行时，穿过线圈平面的磁通量为零，线圈平面与磁场方向垂直时，穿过线圈平面的磁通量最大，故D错误。故选C。 【答案】　C 7．(多选)如图所示，形状或转轴位置不同，但面积均为S的单匝线圈处在同一个磁感应强度为B的匀强磁场中，以相同的角速度ω匀速转动，从图示位置开始计时，则下列正确的说法是(　　) A．感应电动势的最大值都相同 B．感应电动势的瞬时值不同 C．感应电动势的最大值不同 D．感应电动势的瞬时值都相同 【解析】　图示位置为中性面位置，线圈从图示位置开始计时，产生的感应电动势e＝NBSωsin t，可知感应电动势的最大值和瞬时值与线圈形状无关，与轴的位置无关，即图中四个线圈产生的感应电动势的最大值、瞬时值都相同。故选AD。 【答案】　AD 8．一矩形金属线圈在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势随时间变化的图像如图所示。下列说法正确的是(　　) A．t＝0时刻，穿过线圈平面的磁通量最大 B．t＝3×10－2 s时刻，穿过线圈平面的磁通量变化率最小 C．线圈在磁场中转动的角速度为100π rad/s D．线圈中感应电动势的表达式为u＝15sin 25πt(V) 【解析】　A．t＝0时刻，穿过线圈平面的磁通量最大，选项A正确；B.t＝3×10－2 s时刻，感应电动势最大，则穿过线圈平面的磁通量变化率最大，选项B错误；C.线圈在磁场中转动的角速度为ω＝＝ rad/s＝50π rad/s，选项C错误；D.线圈中感应电动势的表达式为u＝Emsin ωt＝15sin 50πt(V)，选项D错误。故选A。 【答案】　A 9.如图所示，矩形线圈匝数N＝100匝，ab＝30 cm，ad＝20 cm，匀强磁场磁感应强度B＝0.8 T，绕轴OO′从图示位置开始匀速转动，角速度ω＝100π rad/s，试求： (1)穿过线圈的磁通量最大值Φm； (2)线圈产生的感应电动势最大值Em； (3)感应电动势e随时间变化的表达式。 【解析】　(1)当线圈转至与磁感线垂直时，磁通量有最大值，为 Φm＝BS＝0.8×0.3×0.2 Wb＝0.048 Wb (2)线圈与磁感线平行时，感应电动势有最大值，为Em＝NBSω＝480 πV (3)从图示位置开始计时，电动势的瞬时值表达式为e＝Emcos ωt＝480 πcos 100πt(V) 【答案】　(1)0.048 Wb　(2)480 πV (3)e＝480 πcos 100πt(V) B能力提升 10.某发电机的结构示意图如图，其中N、S是永久磁铁的两个磁极，M是圆柱形铁芯，铁芯外套有一矩形导线圈，线圈在绕过铁芯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，磁感应强度大小处处相等。若从线圈处于图示位置开始计时，设此时电动势为正值，图中能正确反映线圈中感应电动势e随时间t变化规律的是(　　) 【解析】　由于磁感应强度大小处处相等，且线圈切割磁感线的线速度大小不变，所以线圈中感应电动势大小恒定，且每当线圈转至竖直位置时，感应电流方向发生一次改变，从图示位置开始计时，线圈再转过四分之一周期电流方向将改变，综上所述可知D正确。故选D。 【答案】　D 11．如图a所示，一矩形线圈abcd放置在匀强磁场中，并绕过ab、cd中点的轴OO′以角速度ω逆时针匀速转动。若以线圈平面与磁场夹角θ＝45°时(如图b)为计时起点，并规定当电流自a流向b时电流方向为正。则下列四幅图中正确的是(　　) 　 a图　　　 　　 　b图 【解析】　从a图可看出线圈从垂直于中性面开始旋转，由楞次定律可判断，初始时刻电流方向为b到a，故瞬时电流的表达式为i＝－Imcos，则图像为D图像所描述。 【答案】　D 12.(多选)两人在赤道上站立。各自手握金属绳OPO′的一端，绕东西方向的水平轴沿顺时针方向匀速摇动，周期为T，将金属绳连入电路，闭合回路如图所示，取金属绳在图示的最高位置时为t＝0时刻，则下列说法正确的是(　　) A．电路中存在周期为T的变化电流 B．t＝0时刻，回路磁通量最大，电路中电流最大 C．t＝时刻，电流向左通过灵敏电流计 D．t＝时刻，电路中电流为零 【解析】　A．用类比法，如线圈在匀强磁场中匀速转动时，产生周期性变化的交变电流，所以这个电路中存在周期为T的变化电流，故A正确；B.由于地磁场方向等效为由南指向北，则t＝0时刻，回路磁通量最大，电路中电流最小为0，故B错误；C.t＝时刻，第一次经过水平位置，这个过程磁通量减小，由楞次定律可知，感应电流方向向右通过灵敏电流计，故C错误；D.t＝时刻，导线速度方向与磁场方向平行，磁通量变化率为零，则电路中电流为零，故D正确。故选AD。 【答案】　AD 13．(多选)某实验装置如图所示，在铁芯P上绕着两个线圈A和B。在线圈A中通入电流i与时间t的关系如图A、B、C、D所示，那么在t1～t2这段时间内，可以观察到线圈B中产生交变电流的是(　　) A. B. C. D. 【解析】　A．由图A可知，A中电流不变，电流产生的磁场不变，穿过P的磁通量不变，故不会产生感应电流，A错误；B.图B中电流发生变化，产生的磁场均匀变化，会产生感应电流，但不是交变电流，B错误；C.图C中电流发生变化，产生的磁场发生变化，整个过程会产生交变电流，但在t1～t2这段时间内，电流的变化不均匀，故t1～t2这段时间内也会产生交变电流，C正确；D.图D中电流发生变化，产生的磁场发生变化，整个过程会产生交变电流，t1～t2这段时间内，电流的变化率发生改变，故产生非均匀变化的磁场，故会产生交变电流，D正确。故选CD。 【答案】　CD 14．如图所示，正方形线圈abcd的边长是0.5 m，共150匝，匀强磁场的磁感应强度为B＝ T，当线圈以150 r/min的转速绕中心轴线OO′匀速旋转时，求： (1)若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式； (2)线图转过 s时电动势的瞬时值。 【解析】　分别将Em、ω的数值推出，代入一般式e＝Emsin ωt就得出了瞬时值表达式。求瞬时值时，只需把t的时刻代入表达式就可以了。 (1)根据从中性面开始计时，感应电动势的瞬时值表达式为e＝Emsin ωt＝NBS·2πnsin 2πnt 代入数据可得e＝375 sin 5πt(V) (2)当t＝ s时，电动势的瞬时值 e＝375 sin V＝375 V 【答案】　(1)e＝375 sin 5πt(V) (2)375 V 学科网（北京）股份有限公司 $$