交變電流、交變電流的圖象 ⅰ(考綱要求)
1.交變電流
(1)定義和都隨時間做週期性變化的電流．
(2)圖象：如圖(a)、(b)、(c)、(d)所示是否屬於交變電流．其中按正弦規律變化的交變電流叫正弦交流電，如圖(a)所示．
2．正弦交流電的產生和圖象
②中性面與峰值面的比較
(2)產生：在勻強磁場裡，線圈繞方向的軸勻速轉動．
(3)圖象：
正弦交變電流的函式表示式、峰值和有效值 ⅰ(考綱要求)
1．週期和頻率
(1)週期(t)：交變電流完成變化(線圈轉一周)所需的時間，單位是秒(s)，公式t＝.
(2)頻率(f)：交變電流在1 s內完成週期性變化的 ．單位是赫茲(hz)．
(3)週期和頻率的關係：t＝ 或f＝ .
2．正弦式交變電流的函式表示式(線圈在中性面位置開始計時)
3．交變電流的瞬時值、峰值、有效值
(2)最大值：也叫峰值，它是瞬時值的最大值，它反映的是交流電大小的變化範圍，當線圈平面跟磁感線時，交流電動勢最大，其值為em＝ (轉軸垂直於磁感線)．
(3)平均值：其量值可用法拉第電磁感應定律＝n來求．
(4)有效值：交變電流的有效值是根據電流的規定的：讓交流和直流通過相同阻值的電阻，如果它們在相同的時間內產生的
相等，就把這一直流的數值叫做這一交流的有效值．正弦交流電的有效值跟最大值之間的關係是：e＝em、i＝im，u＝um.
1．圖中閉合線圈都在勻強磁場中繞虛線所示的固定轉軸勻速轉動，能產生正弦式交變電流的是( )．
2．如圖甲所示，一矩形閉合線圈在勻強磁場中繞垂直於磁場方向的轉軸oo′以恆定的角速度ω轉動，從線圈平面與磁場方向平行時開始計時，線圈中產生的交變電流按照圖乙所示的余弦規律變化，在t＝時刻( )．
a．線圈中的電流最大
b．穿過線圈的磁通量為零
c．線圈所受的安培力為零
d．穿過線圈磁通量的變化率最大
3.如圖10-1-2所示，矩形線框置於豎直向下的磁場中，通過導線與靈敏電流錶相連，線框在磁場中繞垂直於磁場方向的轉軸勻速轉動，圖中線框平面處於豎直麵內．下述說法正確的是( )．
a．因為線框中產生的是交變電流，所以電流表示數始終為零
b．線框通過圖中位置瞬間，穿過線框的磁通量最大
c．線框通過圖中位置瞬間，通過電流錶的電流瞬時值最大
d．若使線框轉動的角速度增大一倍，那麼通過電流錶電流的有效值也增大一倍
4．某台家用柴油發電機正常工作時能夠產生與我國照明電網相同的交變電流．現在該發電機出現了故障，轉子勻速轉動時的轉速只能達到正常工作時的一半，則它產生的交變電動勢隨時間變化的圖象是( )．
5. (2012·揚州模擬)一正弦式電流的電壓隨時間變化的規律如圖10-1-3所示．由圖可知( )．
a．該交變電流的電壓瞬時值的表示式為u＝100sin 25t(v)
b．該交變電流的頻率為25 hz
c．該交變電流的電壓的有效值為100 v
d．若將該交流電壓加在阻值為r＝100 ω的電阻兩端，則電阻消耗的功率是50 w
6．(2012·廣東江門市模擬)風速儀的簡易裝置如圖10-1-4甲所示．在風力作用下，風杯帶動與其固定在一起的永磁鐵轉動，線圈中的感應電流隨風速的變化而變化．風速為v1時，測得線圈中的感應電流隨時間變化的關係如圖10-1-4乙所示；若風速變為v2，且v2>v1，則感應電流的峰值im和週期t的變化情況是( )．
a．im變大，t變小
b．im變大，t不變
c．im變小，t變小
d．im不變，t變大
7.如圖10-1-5(a)所示，一矩形線圈abcd放置在勻強磁場中，並繞過ab、cd中點的軸oo′以角速度ω逆時針勻速轉動．若以線圈平面與磁場夾角θ＝45°時如圖10-1-5(b)為計時起點，並規定當電流自a流向b時電流方向為正．則下列四幅圖中正確的是( )
一類是給出圖象，求解有關的物理量；另一類是通過計算，將結果用圖象表示出來.
8如圖10-1-6所示，圖線a是線圈在勻強磁場中勻速轉動時所產生正弦交流電的圖象，當調整線圈轉速後，所產生正弦交流電的圖象如圖線b所示，以下關於這兩個正弦交流電的說法正確的是( )．
a．在圖中t＝0時刻穿過線圈的磁通量均為零
b．線圈先後兩次轉速之比為3∶2
c．交流電a的瞬時值為u＝10sin 5πt(v)
d．交流電b的最大值為v
對交變電流的「四值」的比較和理解
9.如圖10-1-7所示，n＝50匝的矩形線圈abcd，ab邊長l1＝20 cm，ad邊長l2＝25 cm，放在磁感應強度b＝0.4 t的勻強磁場中，外力使線圈繞垂直於磁感線且通過線圈中線的oo′軸以n＝3 000 r/min的轉速勻速轉動，線圈電阻r＝1 ω，外電路電阻r＝9 ω，t＝0時，線圈平面與磁感線平行，ab邊正轉出紙外、cd邊轉入紙裡．
(1)在圖中標出t＝0時感應電流的方向；
(2)寫出感應電動勢的瞬時值表示式；
(3)線圈轉一圈外力做多少功？
(4)從圖示位置轉過90°的過程中流過電阻r的電荷量是多少？
10.電阻為1 ω的矩形線圈繞垂直於磁場方向的軸，在勻強磁場中勻速轉動，產生的交變電動勢隨時間變化的圖象如圖10-1-8所示．現把交流電加在電阻為9 ω的電熱絲上，下列判斷正確的是( )．
a．線圈轉動的角速度ω＝100 rad/s
b．在t＝0.01 s時刻，穿過線圈的磁通量最大
c．電熱絲兩端的電壓u＝100 v
d．電熱絲此時的發熱功率p＝1 800 w
11.(2011·皖南八校聯考)如圖10-1-9所示，圖甲和圖乙分別表示正弦脈衝波和方波的交變電流與時間的變化關係．若使這兩種電流分別通過兩個完全相同的電阻，則經過1 min的時間，兩電阻消耗的電功之比w甲∶w乙為( )．
a．1b．1∶2
c．1∶3d．1∶6
12.乙個邊長為6 cm的正方形金屬線框置於勻強磁場中，線框平面與磁場垂直，電阻為0.36 ω.磁感應強度b隨時間t的變化關係如圖所示，則線框中感應電流的有效值為( )
a.×10－5 a b.×10－5 a
c.×10－5 a d.×10－5 a
13．(2011·天津卷，4)在勻強磁場中，一矩形金屬框繞與磁感線垂直的轉軸勻速轉動，如圖10-1-15甲所示，產生的交變電動勢的圖象如圖10-1-15乙所示，則( )．
a．t＝0.005 s時線框的磁通量變化率為零
b．t＝0.01 s時線框平面與中性面重合
c．線框產生的交變電動勢有效值為311 v
d．線框產生的交變電動勢頻率為100 hz
14．(2011·安徽卷，19)如圖10-1-14所示的區域內有垂直於紙面的勻強磁場，磁感應強度為b.電阻為r、半徑為l、圓心角為45°的扇形閉合導線框繞垂直於紙面的o軸以角速度ω勻速轉動(o軸位於磁場邊界)．則線框內產生的感應電流的有效值為( )．
ab.c. d.
15.如右圖所示，單匝矩形線圈的一半放在有界勻強磁場中，中心軸線oo′與磁場邊界重合，線圈繞中心軸線按圖示方向 (從上向下看逆時針方向)勻速轉動，t＝0時線圈平面與磁場方向垂直，規定電流方向沿abcd為正方向，則下圖中能表示線圈內感應電流隨時間變化規律的是( )
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