南渡高中2012高二物理学案 班级 姓名 学号
交变电流
【知识概要】
1、交变电流： 的电流为交变电流。家庭电路中的 、示波器中的 、电子电路中的 电流都属于交变电流。
2、交变电流的产生：
矩形线圈在匀强磁场中绕垂 磁感线的 时产生正弦交变电流。
矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时，将经过两个特殊位置，其特点分别是：
(1)中性面：与匀强磁场磁感线垂直的平面叫 。线圈平面处于跟中性面重合的位置时；(a)线圈各边都不切割磁感线，即感应电流 ；(b)磁感线垂直于该时刻的线圈平面，所以磁通量 ，磁通量的变化率 .(c)交变电流的方向在中性面的两侧是 。(2)线圈平面处于跟中性面垂直的位置时，线圈平面平行于磁感线，磁通量为 ，磁通量的变化率 ，感应电动势、感应电流均最大，电流方向不变.
3、交变电流的变化规律：
【课堂例题】
例1、矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，在线圈平面经过中性面瞬间：（ ）
A.线圈平面与磁感线平行；
B.通过线圈的磁通量最大；
C.线圈中的感应电动势最大；
D.线圈中感应电动势的方向突变。
例2、矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势e-t图像如图则在时刻（ ）
A.t1，t3线圈通过中性面
B.t2，t4线圈中磁通量最大
C.t1，t3线圈中磁通量变化率最大
D.t2，t4线圈平面与中性面垂直
例3、一矩形线圈，面积为s，匝数为N，在场强为B的匀强磁场中绕着轴oo’做匀速转动，角速度为ω，磁场方向与转轴垂直，当线圈转到中性面位置开始计时，求：
（1）线圈中感应电动势的最大值？写出线圈中感应电动势随时间变化的表达式？
（2）若线圈中的电阻为R，则线圈中的电流的最大值为多少？写出线圈中的电流瞬时表达式。
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【能力训练】
（ ）1、图5-1-4所示各的电流中不是交流电的是：
（ ）2、如图所示，一线圈在匀强磁场中匀速转动，经过图所示位置时，
A.穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最小
B.穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最大[来源: ]
C.穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最大
D.穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最小
（ ）3、如图所示，若线框abcd不闭合，当磁铁转动时，下列说法中正确的是
A.线框中产生感应电动势，可跟随磁铁转动
B线框中不产生感应电动势，可跟随磁铁转动
C.线框中产生感应电动势，不跟随磁铁转动
D.线框中不产生感应电动势，不跟随磁铁转动
（ ）4、闭合线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的交流电瞬时值的表达式为i=0.2sin100πt，从t＝0到第一次出现通过线圈的磁通量变化率最大值的时间为
A.1/50 s B.1/100 s C.1/200 s D1/400 s
（ ）5、矩形线圈的面积为S，匝数为n，在磁感应强度为B的匀强磁场中，绕垂直于磁场的轴OO以角速度ω匀速转动。当转到线圈平面与磁场垂直的图示位置时[来源: WWW.KS5U.COM]
A.线圈中的电动势为0 B.线圈中的电动势为
C.穿过线圈的磁通量为0 D.线圈不受安培力作用
（ ）6、线圈在磁场中转动时产生的交变电流如图所示，从图中可知：
A.在A和C时刻线圈平面与磁场垂直
B.在B和D时刻穿过线圈的磁通量最大
C.在A和C时刻，感应电流改变方向 D.若从O时刻到D时刻的时间为0.02s，则在1s内交变电流的方向改变50次
7、一矩形线圈，绕与匀强磁场垂直的中心轴OO′按顺时针方向旋转.引出线的两端与互相绝缘的半圆铜环连接，两个半圆环分别与固定电刷A.B滑动接触，电刷间接有电阻，如图所示，在线圈转动过程中，通过电阻的电流：
A.大小和方向都不断变化 B.大小和方向都不变
C.大小不断变化，方向A→R→BD.大小不断变化，方向从B→R→A
8、如图所示，矩形线圈100匝，ab=30cm，ad=20cm，匀强磁场磁感应强度B=0.8T，绕轴OO’从图示位置开始匀速转动，角速度ω=100πrad/s，试求：（1）穿过线圈的磁通量最大值φm，线圈转到什么位置时取得此值？[来源:Z。xx。k.Com]
（2）线圈产生的感应电动势最大值Em=? 线圈转到什么位置时取得此值？
（3）写出感应电动势e随时间变化的表达式，并作出图象。
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