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第十三章 交變電流電磁場與電磁波 第1講交變電流 重點難點詮釋 04 典型例題剖析 06 適時仿真訓練 11 目錄 重點難點詮釋 跟蹤練習1處在勻強磁場中的矩形線圈abcd 以恒定的角速度繞ab邊轉(zhuǎn)動 磁場方向平行于紙面并與ab垂直 在t 0時刻 線圈平面與紙面重合 如圖 線圈的cd邊離開紙面向外運動 若規(guī)定由a b c d a方向的感應電流為正 則下圖中能反映線圈中感應電流i隨時間t變化的圖線是 答案 C 解析 由圖可知 t 0時刻的電流i有最大值 選項A B不對 而t 0時刻 回路中的電流方向為a b c d a 與規(guī)定正方向相同 為正值 選項D不對 故正確選項只有C 跟蹤練習2交流發(fā)電機在工作時的電動勢為e Emsin t 若將其線框的轉(zhuǎn)速提高到原來的兩倍 其他條件不變 則其電動勢變?yōu)?重點難點詮釋 答案 D 典型例題剖析 例2如圖所示 勻強磁場的磁感應強度B 0 5T 邊長L 10cm的正方形線圈abcd共100匝 線圈電阻r 1 線圈繞垂直于磁感線的對稱軸OO 勻速轉(zhuǎn)動 角速度 2 rad s 外電路電阻R 4 求 1 轉(zhuǎn)動過程中感應電動勢的最大值 2 由圖示位置 線圈平面與磁感線平行 轉(zhuǎn)過60 角時的感應電動勢 3 由圖示位置轉(zhuǎn)過60 角的過程中產(chǎn)生的感應電動勢 4 交變電壓表的示數(shù) 5 線圈轉(zhuǎn)動一周外力所做的功 6 從圖示位置開始計時向周期內(nèi)通過R的電荷量為多少 典型例題剖析 解析 1 感應電動勢的最大值為Em NB S 3 14V 2 轉(zhuǎn)過60 時的瞬時感應電動勢為e Emcos60 3 14 0 5V 1 57V 3 轉(zhuǎn)過60 角過程中產(chǎn)生的平均感應電動勢為 4 電壓表示數(shù)為外電路電壓的有效值 典型例題剖析 答案 1 3 14V 2 1 57V 3 2 6V 4 1 78V 5 0 99J 6 0 0866C 5 轉(zhuǎn)動一周所做的功等于電流產(chǎn)生的熱量 6 周期內(nèi)通過電阻R的電荷量為 典型例題剖析 例4如圖所示 勻強磁場方向垂直紙面向里 磁感應強度B 0 40T OCA導軌與OA直導軌分別在O點和A點接一阻值R1 3 0 和R2 6 0 幾何尺寸可忽略的定值電阻 導軌OCA的曲線方程為 金屬棒ab長1 5m 以速度v 5 0m s水平向右勻速運動 b點始終在x軸上 設金屬棒與導軌接觸良好 摩擦不計 電路中除了電阻R1和R2外 其余電阻均不計 曲線OCA與x軸之間所圍面積約為1 9m2 求 1 金屬棒在導軌上運動時R1的最大功率 2 金屬棒在導軌上運動從x 0到x 3m的過程中 外力必須做多少功 解析 ab棒等效為電源 R1 R2并聯(lián) 所以總電阻 典型例題剖析 答案 見解析 解析 1 R1的功率 當E Em Bymv時 有R1的最大功率 代入數(shù)據(jù)得 P1m 1 33W 2 因為電動勢所以 ab棒產(chǎn)生的是正弦式交變電流 且 Em 2V由 得金屬棒在導軌上從x 0到x 3m的過程中R1 R2產(chǎn)生的熱量 式中xm為OA的長度 由 功是能量轉(zhuǎn)化的量度 有 WF Q 代入數(shù)據(jù)得 WF 0 6J 2 答案 A 適時仿真訓練 1 答案 CD 3 答案 BD