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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载2022 年高考物理专项冲击波讲练测系列【重点学问解读】一交变电流的产生和描述专题 23 交变电流1. 将一个平面线圈置于匀强磁场中,并使它绕垂直于磁感线的轴匀速转动,线圈中就会产生出正弦式交变电流；线圈在匀强磁场中转动时,通过线圈的磁通量最大时,磁通量变化率为零,产生的感应电动势为零；通过线圈的磁通量为零时,磁通量变化率最大,产生的感应电动势最大；2. 描述交变电流大小的物理量主要有：最大值（峰值）、瞬时值、有效值、平均值；（1）匝数为 N,面积为 S 的线圈在磁感应强度为 B 的匀强磁场中以角速度 转动,产生的感应电动势
2、（交变电动势）的最大值（峰值）为 Em=NBS ；（2）匝数为 N,面积为 S 的线圈在磁感应强度为 B 的匀强磁场中以角速度 从中性面开头转动,产生的感应电动势（交变电动势）的瞬时值表达式为e=Emsin t ；（3）交变电流的有效值是依据同时间、同电阻、产生相同热量的直流电流的数值来确定的；（4）由法拉第电磁感应定律 E= / t 运算的是t 时间内的平均值；3. 描述交变电流变化快慢的物理量主要有：周期和频率；4. 正弦式交变电流的图象是正弦曲线,由交变电流的图象可知交变电流的周期和最大值；【最新模拟题专项训练】 ；1（2022 宝鸡质检）如图11 所示,图线 a 是线圈在匀强磁场中匀速
3、转动时产生的正弦沟通名师归纳总结 电的图像, 当调整线圈转速后,所产生的正弦沟通电的图像如图线b 所示； 以下关于这第 1 页,共 22 页两个正弦沟通电的说法中正确选项（）- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载10 u/V a b 0.5 t /s A线圈先后两次转速之比为12 B沟通电 a 的电压瞬时值u=10sin0.4 t （V）0 0.1 0.3 C沟通电 b 的电压最大值为20 V 3-10 图 11 D在图中 t =0 时刻穿过线圈的磁通量为零2（2022 山东青岛二中测试）一矩形线圈,在匀强磁场中绕垂直磁感线的对称轴转动,
4、形成如下列图的交变电动势图象,依据图象供应的信息,以下说法正确选项（）A线圈转动的角速度为100rad/s 303B电动势的有效值14.1V Ct = 1.0 10- 2s 时,线圈平面和磁场方向的夹角Dt = 1.5 10-2s 时,穿过线圈平面的磁通量最大【答案】 ABC 【解析】角速度 2 100 rad/s ,A 项正确；电动势的有效值 E E m 14 . 1 V,BT 3 2项正确；电动势的瞬时值 e 20 sin 100 t（ V）,将 t = 1.0 10- 2s 代入该式,解得3,这是线圈从中性面开头转过的夹角,故线圈平面和磁场方向的夹角 30 , C3项正确； t = 1.
5、5 10-2s 时,线圈平面与磁场平行,磁通量最小,D项错；3（ 2022 湖南 2 月联考）一沟通发电机的线圈电阻为 1 ,将其输出端接在电阻为 10 的电 阻 丝 上 , 其 输 出 电 压 从 某 时 刻 开 始 随 时 间 变 化 的 图 象 如 图 所 示 ,名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载4（ 2022 山东青岛二中测试）将硬导线中间一段折成不封闭的正方形,每边长为 l ,它在磁感应强度为 B、方向如下列图的匀强磁场中匀速转动,转速为 n,导线在 a、b两处通过电刷与外电路连接,外
6、电路接有额定功率为 P 的小灯泡并正常发光,电路中除灯泡外,其余部分的电阻不计,灯泡的电阻应为（）A2l2nB2 B2l2nB2PPCl2nB2 Dl2nB22PP【答案】 B 【解析】导线转动过程中产生正弦沟通电,其最大值E m2 nBl2,小灯泡正常发光,就PEm21,解得R2l2nB2,B 项正确；2RP5（2022 山东青岛二中测试）图 1、图 2 分别表示两种电压的波形, 其中图 1 所示电压按正弦规律变化以下说法正确选项（）A图 1 表示沟通电,图 2 表示直流电B两种电压的有效值相等名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 22 页精选学习资料 - - - - -
7、- - - - 学习好资料u=311sin100欢迎下载C图 1 所示电压的瞬时值表达式为t V D图 1 所示电压经匝数比为101 的变压器变压后,频率变为原先的110流电的频率大小,D错；6（ 2022 河北衡水第五次调研）如右图所示,有一矩形线圈,面积为 S,匝数为 N,内阻为 r ,绕垂直磁感线的对称轴 OO / 以角速度 匀速转动,从图示位置转 90 0的过程中,以下说法正确选项 NBSA通过电阻 R的电量 Q2 2 R r B通过电阻 R的电量 Q= NBSR r2 2 2 2C外力做功平均功率 P= N B S2 R rD从图示位置开头计时,就感应电动势随时间变化的规律为 eNB
8、S sin t . 答案： BC解析：从图示位置转 90 0 的过程中,磁通量变化 =BS,通过电阻 R的电量 Q=I t= E t=N = NBS ,选项 A 错误 B 正确；矩形线圈绕垂直磁感线的对称轴 OO /R r R r R r以角速度 匀速转动,产生的感应电动势最大值 Em=NBS ,感应电流有效值为 I= E,R r2 2 2 2外力做功平均功率 P=EI=I 2R+r= N B S,选项 C 正确；从图示位置开头计时,就感2 R r应电动势随时间变化的规律为 eNBS sin t+ /2, 选项 D错误；7（ 2022 北京西城期末）如下列图,一单匝矩形金属线圈 ABCD在匀强
9、磁场中绕转轴 OO匀速转动； 转轴 OO过 AD边和 BC边的中点； 如从图示位置开头计时,穿过线圈的磁通量 随时间 t 的变化关系可以表示为 0 1. cos 20 t（Wb）,时间 t 的单O 位为 s；已知矩形线圈电阻为 2.0 ；以下说法正确选项 A D A线圈中电流的有效值约为 3.14A B穿过线圈的磁通量的最大值为 .0 1 2 Wb B C O名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载C在任意 1s 时间内,线圈中电流的方向转变 10 次功约为 9.86J ,选项 D正确；8（2022
10、广州天河区检测） 某种正弦式交变电压图像如下列图,以下说法正确选项A该交变电压的频率为 50Hz B该交变电压的表达式为 u=220cos100 tV C该交变电压的表达式为 u=311sin100 tV D相同时间内该电压与 220V的直流电压通过同一个电阻产生的热量是相等的答案： AD 解析：由图可知最大值为311V,选项 B 错误,此图为余弦函数,选项C错误；所以选项 AD正确；9. （2022 广东理综物理）某小型发电机产生的交变电动势为 电动势,以下表述正确的有A. 最大值是 502 V B. 频率是 100Hz C有效值是25周期是 0.02s 2 V D. 【答案】：CD e=5
11、0sin100 t （V）,对此【解析】：交变电动势e=50s in100 t（V）,最大值是50V,有效值是 252 V,频率是 50Hz,周期是 0.02s ,选项 CD正确；【考点定位】此题考查交变电流及其相关学问；10. （2022 北京理综）一个小型电热器如接在输出电压为10V 的直流电源上 . 消耗电功率名师归纳总结 为P; 如 把 它 接 在 某 个 正 弦 交 流 电 源 上 , 其 消 耗 的 电 功 率 为P/2.如 果 电第 5 页,共 22 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载【考点定位】此题考查交变电流的有
12、效值及其相关学问；11（ 2022河南三市调研考试） 如下列图为沟通发电机示意图,线圈的AB边连在金属滑环K上, CD边连在滑环 L上,导体做的两个电刷E、 F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的连接；关于其工作原理,以下分析正确选项 A当线圈平面转到中性面的瞬时,穿过线圈的磁通量最大 B当线圈平面转到中性面的瞬时,线圈中的感应电流最大 C当线圈平面转到跟中性面垂直的瞬时,穿过线圈的磁通量最小D当线圈平面转到跟中性面垂直的瞬时,线圈中的感应电流最小答案： A 解析： 当线圈平面转到中性面的瞬时,穿过线圈的磁通量最大,感应电流为零,选项 A正确 B错误；线圈平面转到
13、跟中性面垂直的瞬时,穿过线圈的磁通量最小,感应电流最大,选项 C正确 D错误；名师归纳总结 12（2022 年 3 月山东潍坊一模）如下列图,匝数为100 匝的矩形线圈abcd 处于磁感应强第 6 页,共 22 页度 B=62T 的水平匀强磁场中,线圈面积S=0.5m 2,内阻不计线圈绕垂直于磁场的轴以25角速度 =10 rad/s匀速转动；线圈通过金属滑环与理想- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载且保证其正常发光,不需要增大矩形线圈的转速,选项 D错误；13. （2022 江苏物理）某同学设计的家庭电路爱护装置如下列图 , 铁芯左侧
14、线圈 L1 由名师归纳总结 火线和零线并行绕成. 当右侧线圈 L2 中产生电流时 , 电流经放大器放大后, 使电磁铁吸起铁第 7 页,共 22 页质开关 K, 从而切断家庭电路. 仅考虑 L1 在铁芯中产生的磁场, 以下说法正确的有A 家庭电路正常工作时,L 2 中的磁通量为零B 家庭电路中使用的电器增多时,L 2 中的磁通量不变C 家庭电路发生短路时, 开关 K 将被电磁铁吸起D 地面上的人接触火线发生触电时, 开关 K 将被电磁铁吸起- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载14. （2022 四川理综）如下列图,在铁芯 P 上围着两个
15、线圈 a 和 b,就1） 线圈 a 输入正弦交变电流,线圈 b 可输出恒定电流2） 线圈 a 输入恒定电流,穿过线圈 b 的磁通量肯定为零3） 线圈 b 输出的交变电流不对线圈 a 的磁场造成影响4） 线圈 a 的磁场变化时,线圈 b 中肯定有电场【答案】：D 【解析】：线圈 a 输入正弦交变电流,线圈 b 输出的也是正弦交变电流；线圈 a 输入恒定电流,穿过线圈 b 的磁通量恒定,选项 AB错误；线圈 b 输出的交变电流对线圈 a 的磁场造成影响,选项 C错误；线圈 a 的磁场变化时,线圈 b 中肯定有感应电场,选项 D正确；【考点定位】此题考查变压器及其相关学问；15（ 2022 珠海摸底
16、考试）右图为一抱负变压器,其原副线圈匝数比阻值R 20的电阻相连；原线圈两端所加的电压un1: n21:10 ,副线圈与20 2 sin100 t （V）,就u V R A沟通电 压表的示数为 20 2 V B副线圈输出沟通电的频率为 50Hz C电阻 R上消耗的电功率为 2kW D原线圈中电流的最大值为 100A 解析：沟通电压表的示数为电压有效值,为 20V,选项 A错误；由 u20 2 sin100 t（V）可知原线圈两端所加的电压频率为 50Hz,副线圈输出沟通电的频率为 50Hz,选项 B正确；由变压器变压公式,副线圈输出电压为 200V,电阻 R上消耗的电功率为 P=U 2/R=2
17、kW,选项 C正确；原线圈中电流的有效值为 100A,最大值为 100 2 A,选项 D错误；答案： BC 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载副线圈的匝数比是5017（2022 年 5 月湖北武汉模拟）如图甲所示,抱负变压器原、l ,P是原线圈的中心抽头,图中电表均为抱负的沟通电表,定值电阻 R=10 ,其余电阻不计；从某时刻开头在原线圈 是：c、d 两端加上如图乙所示的正弦交变电压；就以下说法正确的名师归纳总结 A单刀双掷开关与a 连接,电压表的示数为4.4V 第 9 页,共 22 页B单刀双掷
18、开关与a 连接,当 t=0.01s时,电流表示数为零C单刀双掷开关由a 拨向 b,原线圈的输入功率变大D单刀双掷开关由a 拨向 b,副线圈输出电压的频率变为25Hz - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载18.（2022 年 3 月青岛市高三一模）如下列图, 抱负变压器的原、 副线圈匝数之比为 111,R 1 ,原线圈答应通过电流的最大值为1A,副线圈ab 两端电压随时间变化图象如图所示就以下说法正确选项A原线圈输入电压的有效值为 242V B原线圈两端交变电压的频率为550 Hz 1C副线圈中电流的最大值为11A R 的阻值不得小于D
19、为保证电路安全工作,滑动变阻器答案： AD解析：副线圈输出电压为22V,由变压器变压公式可知,原线圈输入电压的有效值为 242V,选项 A 正确；变压器不转变交变电流的频率,原线圈两端交变电压的频率为 50 Hz ,选项 B错误；原线圈答应通过电流的最大值为1A,输入功率最大值为 242W,所以副线圈中答应的最大电流为 I=P/U 2=11A,副线圈中电流的最大值为11 2 A,选项 C错误；为保证电路安全工作,滑动变阻器 R 的阻值不得小于 1 ,选项 D正确；名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - . 答案： BC
20、解析：由 u=20学习好资料欢迎下载50Hz,一个周期内氖泡2sin100 t （V）可知交变电流频率为发光两次,开关接通后,氖泡的发光频率为 输出电压 100V,开关接通后,电压表的示数为100Hz,选项 A 错误；由变压公式可知,变压器 100V,开关断开后,电压表的示数不变,变名师归纳总结 压器的输出功率减小,选项BC正确 D错误；第 11 页,共 22 页21. （2022 年 3 月福州质检）有一不动的矩形线圈abcd,处于范畴足够大的可转动的匀强磁场中；如下列图,该匀强磁场是由一对磁极NS产生,磁极以 OO为轴匀速转动； 在 t=0 时刻,磁场的方向与线圈平行,- - - - -
21、- -精选学习资料 - - - - - - - - - 磁极 N离开纸面对外转动；学习好资料欢迎下载就能反映线圈中感规定由 abcda 方向的感应电流为正,应电流I随时间t变化的22（2022 年 3 月吉林二模）如下列图,闭合的矩形导体线圈abcd 在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴 OO 匀速转动,沿着 OO 方向观看,线圈沿顺时针方向转动；已知匀强磁场的磁感强度为 B,线圈匝数为 n,ab 边的边长为 L1,ad 边的边长为 L2,线圈电阻为R,转动的角速度为,就当线圈转至图示位置时 O A线圈中感应电流的方向为 abcda b a B线圈中的感应电动势为 2nBL2 B c d C穿过
22、线圈磁通量随时间的变化率最大OD线圈 ad 边所 受安培力的大小为 n 2B 2L1L2 /R, 方向垂直纸面向里. 答案： AC 解析：当线圈转至图示位置时由楞次定律可判定出线圈中感应电流的方向为abcda,线圈中的感应电动势为nBL1L2 ,穿过线圈磁通量随时间的变化率最大,选项AC 选正确选项B错误；线圈 ad 边所受安培力的大小为n2B 2L1L22/2 R,方向垂直纸面对里,项 D错误；名师归纳总结 23（2022 河北衡水第五次调研）如右图所示,有一矩形线圈,面积为S,匝第 12 页,共 22 页数为 N,内阻为r ,绕垂直磁感线的对称轴OO / 以角速度 匀速转动,从图示位置转
23、900的过程中,以下说法正确选项E通过电阻 R的电量Q2NBSr2R- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - F通过电阻学习好资料欢迎下载R的电量 Q=NBSRrG外力做功平均功率P=N2B2S22eNBS sin t L1、L2 的矩形金属线框位2RrH从图示位置开头计时,就感应电动势随时间变化的规律为24（10 分）（2022 北京海淀期末）如图13 甲所示,长、宽分别为于竖直平面内,其匝数为n,总电阻为r ,可绕其竖直中心轴O1O2L2 B t 转动；线框的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环C、D（集流环）O1 焊接在一起, 并通过电刷和定值电阻R相连；线
24、框所在空间有水平B 向右匀称分布的磁场,磁感应强度B 的大小随时间t 的变化关系如L1 B1 图 13 乙所示,其中B0、B1和 t 1 均为已知；在0t 1的时间内,线框C B0 t 1 乙保持静止, 且线框平面和磁场垂直；t1时刻后线框在外力的驱动下D O2 R 0 开头绕其竖直中心轴以角速度 匀速转动；求：甲图 13 （1）0t 1时间内通过电阻R的电流大小；（2）线框匀速转动后,在转动一周的过程中电流通过电阻R产生的热量；（3）线框匀 速转动后,从图甲所示位置转过90 的过程中,通过电阻R的电荷量；解析：名师归纳总结 （1）0t 1时间内,线框中的感应电动势E=ntnL 1L2B 1B
25、0 （ 2 分）第 13 页,共 22 页t1- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载机的工作原理图,两磁25.（2022 年 5 月安徽省合肥三模）如下列图为一小型交变电流发电极间的磁场可看成勻强磁场,磁 感应强度为 B,矩形线圈 abcd以恒定角速度 绕垂直于磁场方向的固定轴 OO逆时针方 向转动,矩形 abcd关于 OO对称,已知矩形线圈共有 N匝,边长为 L1 ,bc 边长为 L2,线 圈电阻为 r ,外接电阻为 R；1 在线圈位于如下列图的垂直于磁场方向的位置开头计时 , 规定由 ab 或 c d 方向的感应电动势为正 , 推导出
26、线圈中感应电动势 e随时间 t 变化的表达式；2 求沟通电流表（内阻不计）的读数；名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载【最新高考题专项检测】1（ 2022 天津理综卷物理）在匀强磁场中,一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转名师归纳总结 动,如图 1 所示；产生的交变电动势的图像如图2 所示,就第 15 页,共 22 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载【答案】：B 【点评】此题考查交变电流的产生、交变电流的图象及其相关学问点；2、
27、（ 2022 四川理综卷）如下列图,在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为T,转轴 O1O2垂直于磁场方向, 线圈电阻为2；从线圈平面与磁场方向平行时开头计时,线圈转过60 时的感应电流为1A；那么A.线圈消耗的电功率为4W B.线圈中感应电流的有效值为2A C.任意时刻线圈中的感应电动势为e=4cos2 tT=Tsin2TtD. 任意时刻穿过线圈的磁通量为【解析】：线圈在匀强磁场中匀速转动产生的感应电动势表达式为e=Emcos t ,（ =2 /T ）,感应电流的表达式为 i= e/R=Em/R cos t ,由 t= 60 ,R=2 ,i=1A 可得 Em=4V,任意时刻线圈中感应电动势为
28、 e=4cos2 t ,选项 C正确 ,线圈中感应电流的最大值为 Em/R=2A, 有效T值为 2 A,选项 B 错误；线圈消耗的电功率 P=I 2R=4W,选项 A 正确；由 m=BS,Em=BS2 /T 可得 m=2T/ ,任意时刻穿过线圈的磁通量 =2T/ sin2 t ,选项 D错误；T【. 答案】 AC 【点评】此题考查交变电流的产生、函数表达式、电功率、有效值、磁通量等相关学问点；名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载4、（ 2022 江苏常州模拟）如下列图,抱负变压器原、副线圈的匝数
29、比是 101,原线圈输入交变电压 u=100 2 sin50 t （V）,在副线圈中串接有抱负电流表和定值电阻 R,电容器并联在电阻 R两端,电阻阻值 R=10 ,关于电路分析,以下说法中正确选项：（）A、电流表示数是 1A B、电流表示数是 2 A u R C C、电阻 R消耗的电功率为 10W A D、电容器的耐压值至少是 10 2 V 答案： CD解析：由变压公式,副线圈输出电压为 10V,由于交变电流可以通过并联在电阻 R两端的电容器,所以不能应用欧姆定律运算电流表示数,选项 AB错误；电阻 R消耗的电功率为 P=10 2/10W=10W,选项 C正确； 副线圈输出电压最大值为 10
30、2 V,电容器的耐压值至少是 10 2 V,选项 D正确；5（ 2022 年 2 月武汉调研）如下列图,某变电站用 10kV 的高压向 10km 外的小区供电,输送的电功率为 200kW；现要求在输电线路上损耗的功率不超过输送电功率的 2%,以下不同规格的输电线中,符合要求的是名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 变电站学习好资料欢迎下载小区选项型号千米电阻（ /km）A DYD30/C 1 B DYD50/C 0.6 C DYD100/C 0.3 D DYD150/C 0.2 答 案 ： CD 解 析 ： 由 P=
31、UI 解 得 输 电 电 流 I=P/U=20A ； 输 电 线 路 上 损 耗 的 功 率 不有效值为 2 /2A ,副线圈输出电压为 10 2 V ,原线圈输入电压的有效值为 100 2 V,最大值为 200V,选项 B错误；通过电阻 R2的电流为 I=U 2/R2=W,选项 C正确；通过R3 的电流不为零,选项D错误；2 /3A ,电功率约为 P=UI=6.67 7（ 2022 天星调研题）如图 1,一抱负变压器的原、副线圈的匝数比是101,原线圈接入如图 2 所示的正弦沟通电,一只抱负二极管和一个阻值为 10 的电阻串联后接在副线圈上；就图 1 图 2 名师归纳总结 - - - - -
32、 - -第 18 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - A.原线圈电压有效值为学习好资料欢迎下载311V B.电压表示数约为22V 222 V C.电流表示数为0.11A D二极管两端的最大电压为8（2022 四川自贡一诊）如右图所示,M是一个小型抱负变压器,原、副线圈匝数之比n1：n2=10：1,接线柱 a、b 接一正弦交变电源,电压u311 sin100tV；变压器右侧部分为一火警系统原理图,其中R2 为用半导体热敏材料制成的传感器（电阻随温度升高而减小）,R1为肯定值电阻；以下说法正确选项（）A当 R2 所在处显现火警时,电阻 R1 的功率变小B当 R2 所在
33、处显现火警时,电压表 V2 的示数变大C当 R2 所在处显现火警时,电流表 A的示数变小D电压表 V1示数为 22V 答案 D 解析：当 R2 所在处显现火警时,阻值减小,变压器输出电流增大,输出功率增大,电阻 R1两端电压增大,电阻 R1 的功率变大,电压表 V2的示数变小,选项 AB错误；由输入功率等 于输出功率可知,当 R2 所在处显现火警时,电流表 A 的示数变大,选项 C 错误；由变压器变压公式,变压 器输出电压为 22V,电压表 V1示数为 22V,选项 D正确；9；（2022 安徽理综）图 1 甲是沟通发电机模型示意图；在磁感应强度为 B 的匀强磁场名师归纳总结 中,有一矩形线图
34、abcd 可绕线圈平面内垂直于磁感线的轴OO转动,由线圈引起的导线ae第 19 页,共 22 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载和 df 分别与两个跟线圈一起绕 OO转动的金属圈环相连接,金属圈环又分别与两个固定的电刷保持滑动接触,这样矩形线圈在转动中就可以保持和外电话电阻 R 形成闭合电路； 图 1乙是线 圈的住视图,导线 ab 和 cd 分别用它们的横截面来表示；已知 ab 长度为 L1, bc 长度为 L2, 线 圈 以 恒 定 角 速 度 逆（1）线圈平面处于中性面位置时开头计时,试推导 t 时刻整个线圈中的感应电动势 e
35、1 的表达式；（2）线圈平面处于与中性面成 0 夹角位置时开头计时,如图 1 丙所示,试写出 t 时刻整个线圈中的感应电动势 e2的表达式；（3）如线圈电阻为 r ,求线圈每转动一周电阻 R上产生的焦耳热； （其它电阻均不计）【答案】（1）e1=BL1L2 sin t . ；（2） e2=BL1L2 sin t+ 0. ；（3）QR= RBL 1L22；ab 和 cd 转动速度Rr【解析】（1）矩形线圈abcd 转动过程中,只有ab 和 cd 切割磁感线,设为 v,就 v= 1 L2,2在 t 时刻,导线ab和 cd 切割磁感线,产生的感应电动势均为E1=BL1v,由图可知, v =vsin
36、t ,名师归纳总结 就 t 时刻整个线圈的感应电动势为e1=BL1L2 sin t . ；第 20 页,共 22 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载其中 T=2 / ,于是, QR= RBL1L22；Rr【考点定位】此题考查交变电流的产生、瞬时值表达式、闭合电路欧姆定律、有效值、焦耳定律及其相关学问；10. 15 分 （2022 江苏物理）某爱好小组设计了一种发电装置,如下列图 . ；在磁极和圆柱状铁芯之间形成的两磁场区域的圆心角 均为 4 ,磁场均沿半径方向；. 匝数为 N 的9矩形线圈 abcd 的边长 ab =cd = l
37、、bc =ad =2 l . 线圈以角速度 绕中心轴匀速转动,bc和ad 边同时进入磁场 . 在磁场中, 两条边所经过处的磁感应强度大小均为 B、方向始终与两边的运动方向垂直；线圈的总电阻为 r ,外接电阻为 R；求： : 1 线圈切割磁感线时,感应电动势的大小 Em；2 线圈切割磁感线时,bc 边所受安培力的大小 F；3 外接电阻上电流的有效值 I ；. 2 2 3 2【答案】：1 Em=2NBl 2 ；2 F = 4N B l； 3 I 4 NBl；r R 3 r R名师归纳总结 - - - - - - -第 21 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 学习好资料欢迎下载第 22 页,共 22 页- - - - - - -