2017--2018学年高中物理第五章交变电流1交变电流学案新人教版选修3_2
2017--2018学年高中物理第五章交变电流1交变电流学案新人教版选修3_2第3页

解析 由交变电流的产生条件可知,轴必须垂直于磁感线,但对线圈的形状及转轴的位置没有特别要求.故选项B、C、D正确.

答案 BCD

例3 矩形线框绕垂直于匀强磁场且在线框平面内的轴匀速转动时产生了交变电流,下列说法正确的是(  )

A.当线框位于中性面时,线框中感应电动势最大

B.当穿过线框的磁通量为零时,线框中的感应电动势也为零

C.当线框经过中性面时,感应电动势或感应电流的方向就改变一次

D.线框经过中性面时,各边切割磁感线的速度为零

解析 线框位于中性面时,线框平面与磁感线垂直,穿过线框的磁通量最大,但此时切割磁感线的两边的速度与磁感线平行,即不切割磁感线,所以感应电动势等于零,也即此时穿过线框的磁通量的变化率等于零,感应电动势或感应电流的方向在此时刻改变.线框垂直于中性面时,穿过线框的磁通量为零,但切割磁感线的两边都是垂直切割,有效切割速度最大,所以感应电动势最大,即此时穿过线框的磁通量的变化率最大.故C、D选项正确.

答案 CD

三、交变电流的变化规律

1.交变电流的瞬时值表达式推导

线圈平面从中性面开始转动,如图2所示,则经过时间t:

图2

(1)线圈转过的角度为ωt.

(2)ab边的线速度跟磁感线方向的夹角θ=ωt.

(3)ab边转动的线速度大小:

v=ω.

(4)ab边产生的感应电动势(设线圈面积为S)

eab=BLabvsin θ=sin ωt.

(5)整个线圈产生的感应电动势:

e=2eab=BSωsin ωt,