2024-2025學(xué)年下學(xué)期高二物理教科版同步經(jīng)典題精練之交變電流

第36頁(yè)（共36頁(yè)）2024-2025學(xué)年下學(xué)期高中物理教科版（2019）高二同步經(jīng)典題精練之交變電流一．選擇題（共5小題）1．（2024秋?慈溪市期末）下列圖像中不屬于交變電流的是（）A． B． C． D．2．（2024?深圳一模）如圖所示，各線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)（從左往右看沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)），從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，設(shè)電流從2流出線圈為正方向，能產(chǎn)生圖甲波形交變電流的是（）A．線圈平面與磁場(chǎng)垂直 B．線圈平面與磁場(chǎng)平行 C．線圈平面與磁場(chǎng)垂直 D．線圈平面與磁場(chǎng)平行3．（2023秋?邢臺(tái)期末）交流發(fā)電機(jī)模型如圖所示，矩形線圈ABCD在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞其中心軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，從線圈平面與磁場(chǎng)垂直時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，已知線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω＝2πrad/s，下列說(shuō)法正確的是（）A．線圈中產(chǎn)生余弦變化規(guī)律的交變電流 B．t＝0.25s時(shí)，線圈位于中性面 C．t＝0.5s時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量變化率最大 D．t＝0.75s時(shí)，線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大4．（2023秋?金臺(tái)區(qū)期末）下列情況中，線圈都以角速度ω繞圖中的轉(zhuǎn)軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，不能產(chǎn)生交變電流的是（）A． B． C． D．5．（2020?鹽城二模）在下列四幅u﹣t圖象中，能正確反映我國(guó)居民生活所用交流電的是（）A． B． C． D．二．多選題（共4小題）（多選）6．（2024秋?河西區(qū)期末）如圖所示是小型交流發(fā)電機(jī)的示意圖，線圈繞垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向的水平軸OO′沿逆時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)，角速度為ω，勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，線圈匝數(shù)為N，面積為S，總電阻為r，外接電阻為R，V為理想交流電壓表。在t＝0時(shí)刻，穿過(guò)線圈的磁通量為零。下列說(shuō)法正確的是）（）A．從t＝0時(shí)刻開(kāi)始，電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為e＝NBSωcosωt B．電壓表示數(shù)U=C．若線圈的轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，電阻R的功率也變?yōu)樵瓉?lái)的2倍 D．從t＝0時(shí)刻開(kāi)始，線圈轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中，通過(guò)電阻R的電荷量q（多選）7．（2023秋?天津期末）如圖甲所示是目前市面上流行的手搖手機(jī)充電器，它體型小，攜帶方便，可以在緊急狀態(tài)下給手機(jī)臨時(shí)充電，其示意圖如圖乙所示。若某人搖動(dòng)手柄給手機(jī)充電時(shí)，其內(nèi)部線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）A．線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢程度會(huì)影響回路中的電流大小 B．當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到圖乙所示位置時(shí)，電流方向?qū)l(fā)生改變 C．若從圖乙位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，線圈中的電流瞬時(shí)值表達(dá)式為i＝Imsinωt D．當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到圖乙所示位置時(shí)，穿過(guò)線圈磁通量的變化率最大（多選）8．（2024春?九龍坡區(qū)校級(jí)期末）如圖所示，虛線MN左側(cè)空間存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的單匝金屬線框abcd以MN為對(duì)稱(chēng)軸放置在紙面內(nèi)，以角速度ω繞軸MN勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生電流的最大值為Im，則下列說(shuō)法正確的是（）A．轉(zhuǎn)一圈，電流方向改變兩次 B．電流的有效值等于12C．b、c兩端電壓的最大值為38D．線圈中的電熱功率為1（多選）9．（2024春?深圳期中）如圖所示，下列線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)或勻速直線運(yùn)動(dòng)，能產(chǎn)生交變電流的是（）A． B． C． D．三．填空題（共3小題）10．（2024春?虹口區(qū)校級(jí)期中）100匝矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞其垂直于磁場(chǎng)的一邊勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生如圖所示的電動(dòng)勢(shì)．可知線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω＝rad/s．穿過(guò)線圈的磁通量最大值φmax＝Wb，此時(shí)的電動(dòng)勢(shì)值e＝V．11．（2022秋?城廂區(qū)校級(jí)期末）如圖所示，100匝的矩形線圈ABCD，AB＝CD＝0.5m，AD＝BC＝0.2m，將線圈置于B＝2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，以O(shè)O′為軸轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速為ω＝5rad/s，則線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周電流方向改變次，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為。12．（2021春?涼州區(qū)校級(jí)期末）如圖所示，單匝矩形閉合導(dǎo)線框abcd全部處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框面積為S，電阻為R．線框繞與cd邊重合的豎直固定轉(zhuǎn)軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線框中感應(yīng)電流的峰值Im＝，感應(yīng)電流的有效值I＝。四．解答題（共3小題）13．（2024秋?雁塔區(qū)校級(jí)期末）圖甲是交流發(fā)電機(jī)模型示意圖。在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一矩形線圈abcd可繞線圈平面內(nèi)垂直于磁感線的OO′軸轉(zhuǎn)動(dòng)，由線圈引出的導(dǎo)線ae和df分別與兩個(gè)跟線圈一起繞OO′轉(zhuǎn)動(dòng)的金屬圈環(huán)相連接，金屬圓環(huán)又分別與兩個(gè)固定的電刷保持滑動(dòng)接觸，這樣矩形線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)中就可以保持和外電路電阻R形成閉合電路。圖乙是線圈的主視圖，導(dǎo)線ab和cd分別用它們的橫截面來(lái)表示。已知ab長(zhǎng)度為L(zhǎng)1，bc長(zhǎng)度為L(zhǎng)2，線圈以恒定角速度ω逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)（只考慮單匝線圈），線圈電阻為r，其它電阻均不計(jì)。（1）線圈平面處于中性面位置時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，試推導(dǎo)t時(shí)刻整個(gè)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e1的表達(dá)式；（2）求線圈從中性面開(kāi)始轉(zhuǎn)過(guò)T4的過(guò)程中流過(guò)電阻R（3）求線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱。14．（2023秋?淮安期末）矩形線圈面積S＝0.02m2匝數(shù)N＝100匝，電阻r＝1Ω，在磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.05T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞OO′軸以角速度ω＝20rad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，外電路電阻R＝4Ω，從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)。求：（1）當(dāng)線圈在圖示位置時(shí)，電阻R兩端的電壓U；（2）當(dāng)線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中，通過(guò)電阻R的電荷量q。15．（2023秋?海門(mén)區(qū)期末）如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)單匝矩形線圈ABCD。AB長(zhǎng)度為L(zhǎng)1，BC長(zhǎng)度為L(zhǎng)2，線圈以P1為軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為ω。求：（1）如圖所示位置通過(guò)線圈的磁通量及感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；（2）若以P2為軸，從所示位置開(kāi)始仍以角速度ω轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e表達(dá)式。

2024-2025學(xué)年下學(xué)期高中物理教科版（2019）高二同步經(jīng)典題精練之交變電流參考答案與試題解析題號(hào)12345答案DADAC一．選擇題（共5小題）1．（2024秋?慈溪市期末）下列圖像中不屬于交變電流的是（）A． B． C． D．【考點(diǎn)】交變電流的概念．【專(zhuān)題】定性思想；推理法；交流電專(zhuān)題；推理論證能力．【答案】D【分析】交變電流的典型特點(diǎn)是電流方向變化，其大小可能變，也可能不變，據(jù)此分析?！窘獯稹拷猓褐灰娏鞣较螂S時(shí)間做周期性變化，則即為交流電，故ABC均為交流；C中電流大小雖然在周期性變化，但方向不變，故D不是交流電，故ABC錯(cuò)誤，D正確。故選：D?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查交流電的性質(zhì)，判斷的主要依據(jù)是交流電的方向在做周期性變化。2．（2024?深圳一模）如圖所示，各線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)（從左往右看沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)），從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，設(shè)電流從2流出線圈為正方向，能產(chǎn)生圖甲波形交變電流的是（）A．線圈平面與磁場(chǎng)垂直 B．線圈平面與磁場(chǎng)平行 C．線圈平面與磁場(chǎng)垂直 D．線圈平面與磁場(chǎng)平行【考點(diǎn)】交流發(fā)電機(jī)及其產(chǎn)生交變電流的原理．【專(zhuān)題】定性思想；推理法；交流電專(zhuān)題；理解能力．【答案】A【分析】根據(jù)中性面及與中性面垂直的面的特點(diǎn)結(jié)合右手定則分析解答?！窘獯稹拷猓撼跏紩r(shí)刻，感應(yīng)電流為0，則初始時(shí)刻線圈平面與磁場(chǎng)垂直，結(jié)合右手定則可知圖A中電流從2流出線圈為正方向，故A正確，BCD錯(cuò)誤；故選：A?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查交變電流的產(chǎn)生，解題關(guān)鍵掌握中性面的特點(diǎn)。3．（2023秋?邢臺(tái)期末）交流發(fā)電機(jī)模型如圖所示，矩形線圈ABCD在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞其中心軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，從線圈平面與磁場(chǎng)垂直時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，已知線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω＝2πrad/s，下列說(shuō)法正確的是（）A．線圈中產(chǎn)生余弦變化規(guī)律的交變電流 B．t＝0.25s時(shí)，線圈位于中性面 C．t＝0.5s時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量變化率最大 D．t＝0.75s時(shí)，線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大【考點(diǎn)】交流發(fā)電機(jī)及其產(chǎn)生交變電流的原理．【專(zhuān)題】定量思想；推理法；交流電專(zhuān)題；推理論證能力．【答案】D【分析】根據(jù)圖象得到t＝0時(shí)穿過(guò)線圈平面的磁通量大小，由此確定線圈的位置；再根據(jù)圖象的斜率確定磁通量的變化快慢；根據(jù)變化率確定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小?！窘獯稹拷猓篈．根據(jù)題意可知線圈平面與磁場(chǎng)垂直時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，即線圈從中性面開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，磁通量最大，磁通量變化率為零，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，感應(yīng)電流為零，產(chǎn)生正弦變化規(guī)律的交變電流，故A錯(cuò)誤；BCD．已知線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω＝2πrad/s，可得：T=代入數(shù)據(jù)得：T＝1s當(dāng)t＝0.25s時(shí)，可得：t=由此可知線圈從中性面轉(zhuǎn)到線圈平面與磁場(chǎng)平行的位置；當(dāng)t＝0.5s時(shí)，可得：t=由此可知線圈轉(zhuǎn)到中性面位置，此時(shí)穿過(guò)線圈的磁通量變化率最??；當(dāng)t＝0.75s時(shí)，可得t=由此可知線圈轉(zhuǎn)到與磁場(chǎng)平行的位置，此時(shí)線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，故BC錯(cuò)誤，D正確。故選：D?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查法拉第電磁感應(yīng)定律以及磁通量的圖象應(yīng)用，要注意明確磁通量的變化快慢對(duì)應(yīng)的是感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小。4．（2023秋?金臺(tái)區(qū)期末）下列情況中，線圈都以角速度ω繞圖中的轉(zhuǎn)軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，不能產(chǎn)生交變電流的是（）A． B． C． D．【考點(diǎn)】交流發(fā)電機(jī)及其產(chǎn)生交變電流的原理；電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)過(guò)程．【專(zhuān)題】參照思想；推理法；電磁感應(yīng)與圖象結(jié)合；理解能力．【答案】A【分析】閉合電路中線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線圈中要產(chǎn)生交變電流，要滿(mǎn)足線圈中的磁通量發(fā)生周期性變化?！窘獯稹拷猓篈、矩形線圈雖然轉(zhuǎn)動(dòng)，但穿過(guò)線圈的磁通量不變，所以沒(méi)有感應(yīng)電流出現(xiàn)，故A正確；BCD、線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈中的磁通量發(fā)生周期性變化，線圈中能產(chǎn)生正弦式交變電流，故BCD錯(cuò)誤；故選：A。【點(diǎn)評(píng)】考查如何產(chǎn)生正弦式交流電，及通過(guò)類(lèi)比法，掌握變形式題目，注意緊扣穿過(guò)線圈的磁通量發(fā)生變化．5．（2020?鹽城二模）在下列四幅u﹣t圖象中，能正確反映我國(guó)居民生活所用交流電的是（）A． B． C． D．【考點(diǎn)】交變電流的概念．【專(zhuān)題】定性思想；推理法；交流電專(zhuān)題；理解能力．【答案】C【分析】根據(jù)對(duì)家庭用電（交流電）的了解回答，知道我國(guó)生活用電電壓220V為有效值。【解答】解：我們?nèi)粘Ｉ钪杏玫亩际钦沂浇涣麟?，電壓?20V，頻率是50Hz．周期為0.02s電壓的最大值為：2202V＝311V，故C正確，ABD錯(cuò)誤。故選：C?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查交流電的性質(zhì)，要注意明確我們平常所說(shuō)的電壓為有效值，要知道正弦式交流電最大值是有效值的2倍。二．多選題（共4小題）（多選）6．（2024秋?河西區(qū)期末）如圖所示是小型交流發(fā)電機(jī)的示意圖，線圈繞垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向的水平軸OO′沿逆時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)，角速度為ω，勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，線圈匝數(shù)為N，面積為S，總電阻為r，外接電阻為R，V為理想交流電壓表。在t＝0時(shí)刻，穿過(guò)線圈的磁通量為零。下列說(shuō)法正確的是）（）A．從t＝0時(shí)刻開(kāi)始，電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為e＝NBSωcosωt B．電壓表示數(shù)U=C．若線圈的轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，電阻R的功率也變?yōu)樵瓉?lái)的2倍 D．從t＝0時(shí)刻開(kāi)始，線圈轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中，通過(guò)電阻R的電荷量q【考點(diǎn)】交流發(fā)電機(jī)及其產(chǎn)生交變電流的原理；正弦式交變電流的函數(shù)表達(dá)式及推導(dǎo)．【專(zhuān)題】定量思想；推理法；交流電專(zhuān)題；推理論證能力．【答案】AD【分析】根據(jù)最大值和開(kāi)始計(jì)時(shí)位置寫(xiě)出瞬時(shí)值表達(dá)式；根據(jù)閉合電路的歐姆定律計(jì)算；根據(jù)電路中電流的變化和功率公式分析；根據(jù)電流的定義式、歐姆定律和法拉第電磁感應(yīng)定律分析計(jì)算。【解答】解：A、線圈轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為Em＝NBSω，t＝0時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量為零，磁通量變化率最大，所以從t＝0時(shí)刻開(kāi)始，電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為e＝NBSωcosωt，故A正確；B、電動(dòng)勢(shì)的有效值為E=Em2，根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得電壓表示數(shù)為U=RR+C、若線圈的轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，根據(jù)Em＝NBSω可知，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，根據(jù)歐姆定律可知電路中的電流I也變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，根據(jù)P＝I2R可知，電阻R的功率變?yōu)樵瓉?lái)的4倍，故C錯(cuò)誤；D、從t＝0時(shí)刻開(kāi)始，線圈轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中穿過(guò)線圈的磁通量變化量ΔΦ＝BS，通過(guò)電阻R的電荷量為q=IΔt，電流為I=ER+r故選：AD。【點(diǎn)評(píng)】知道在交流電中的最大值、瞬時(shí)值和有效值、平均值的用法是解題的關(guān)鍵。（多選）7．（2023秋?天津期末）如圖甲所示是目前市面上流行的手搖手機(jī)充電器，它體型小，攜帶方便，可以在緊急狀態(tài)下給手機(jī)臨時(shí)充電，其示意圖如圖乙所示。若某人搖動(dòng)手柄給手機(jī)充電時(shí)，其內(nèi)部線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）A．線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢程度會(huì)影響回路中的電流大小 B．當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到圖乙所示位置時(shí)，電流方向?qū)l(fā)生改變 C．若從圖乙位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，線圈中的電流瞬時(shí)值表達(dá)式為i＝Imsinωt D．當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到圖乙所示位置時(shí)，穿過(guò)線圈磁通量的變化率最大【考點(diǎn)】交流發(fā)電機(jī)及其產(chǎn)生交變電流的原理；交變電流的u﹣t圖像和i﹣t圖像．【專(zhuān)題】定性思想；推理法；交流電專(zhuān)題；理解能力．【答案】AD【分析】根據(jù)電磁感應(yīng)的基本原理和線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的規(guī)律解答AC選項(xiàng)，通過(guò)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)分析電流方向，根據(jù)初始位置得出電流瞬時(shí)值表達(dá)式以及磁通量變化率，從而得知BD選項(xiàng)的正誤。【解答】解：A、線圈轉(zhuǎn)動(dòng)越快，通過(guò)線圈的磁通量變化率越大，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大，進(jìn)而導(dǎo)致回路中的電流越大，因此，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢程度確實(shí)會(huì)影響回路中的電流大小，故A正確；B、電流方向的改變發(fā)生在線圈平面與磁感線垂直的位置，即所謂的中性面，圖乙所示位置并不是中性面，因此電流方向不會(huì)在此時(shí)發(fā)生改變，故B錯(cuò)誤；C、從圖乙位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，即線圈處于與磁感線平行的位置，此時(shí)線圈中的電流應(yīng)為最大值，因此正確的電流瞬時(shí)值表達(dá)式應(yīng)為i＝Imcosωt，故C錯(cuò)誤；D、圖乙所示位置是線圈與磁感線平行的位置，此時(shí)線圈中的電流達(dá)到最大值，意味著穿過(guò)線圈的磁通量變化率也達(dá)到最大，故D正確；故選：AD?！军c(diǎn)評(píng)】本題的關(guān)鍵在于理解電磁感應(yīng)的基本原理，特別是線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的特性。正確理解線圈轉(zhuǎn)動(dòng)速度、電流方向、電流瞬時(shí)值表達(dá)式以及磁通量變化率之間的關(guān)系，是解答此類(lèi)問(wèn)題的關(guān)鍵。（多選）8．（2024春?九龍坡區(qū)校級(jí)期末）如圖所示，虛線MN左側(cè)空間存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的單匝金屬線框abcd以MN為對(duì)稱(chēng)軸放置在紙面內(nèi)，以角速度ω繞軸MN勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生電流的最大值為Im，則下列說(shuō)法正確的是（）A．轉(zhuǎn)一圈，電流方向改變兩次 B．電流的有效值等于12C．b、c兩端電壓的最大值為38D．線圈中的電熱功率為1【考點(diǎn)】交流發(fā)電機(jī)及其產(chǎn)生交變電流的原理；熱功率的計(jì)算．【專(zhuān)題】定量思想；推理法；交流電專(zhuān)題；推理論證能力．【答案】AC【分析】線框轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程產(chǎn)生正弦式交變電流，一個(gè)周期內(nèi)，電流方向改變兩次，根據(jù)最大值與有效值的關(guān)系求出電流和電壓的有效值；線框轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程外力做功轉(zhuǎn)化為焦耳熱，應(yīng)用焦耳定律熱功率?！窘獯稹拷猓篈．當(dāng)線圈經(jīng)過(guò)中性面時(shí)，電流方向改變，所以一個(gè)周期內(nèi)，電流方向改變兩次，故A正確；B．電流的有效值為I=故B錯(cuò)誤；C．b、c兩端電壓的最大值為Um故C正確；D．線圈中的電熱功率為P=故D錯(cuò)誤。故選：AC。【點(diǎn)評(píng)】線框旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生正弦式交變電流，求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值是解題的前提；磁通量是二向標(biāo)量，應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)時(shí)，要注意磁通量的變化量，這是易錯(cuò)點(diǎn)。（多選）9．（2024春?深圳期中）如圖所示，下列線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)或勻速直線運(yùn)動(dòng)，能產(chǎn)生交變電流的是（）A． B． C． D．【考點(diǎn)】交流發(fā)電機(jī)及其產(chǎn)生交變電流的原理．【專(zhuān)題】比較思想；等效替代法；交流電專(zhuān)題；理解能力．【答案】AD【分析】線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線圈中產(chǎn)生交變電流，結(jié)合公式E＝BLv和感應(yīng)電流產(chǎn)生條件進(jìn)行分析?！窘獯稹拷猓篈D、線圈繞垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，可以產(chǎn)生交變電流，故AD正確；B、根據(jù)E＝BLv，可知該線圈產(chǎn)生的是恒定電流，不會(huì)產(chǎn)生交變電流，故B錯(cuò)誤；C、穿過(guò)線框的磁通量不變，沒(méi)有感應(yīng)電流，故C錯(cuò)誤。故選：AD?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查如何產(chǎn)生交流電，要掌握常見(jiàn)的產(chǎn)生交變電流的方法：線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)類(lèi)比法進(jìn)行分析。三．填空題（共3小題）10．（2024春?虹口區(qū)校級(jí)期中）100匝矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞其垂直于磁場(chǎng)的一邊勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生如圖所示的電動(dòng)勢(shì)．可知線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω＝100πrad/s．穿過(guò)線圈的磁通量最大值φmax＝311π×10-4WbWb，此時(shí)的電動(dòng)勢(shì)值e＝【考點(diǎn)】交流發(fā)電機(jī)及其產(chǎn)生交變電流的原理．【專(zhuān)題】交流電專(zhuān)題．【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容【分析】由圖像知交流電的周期可以求角速度ω，由電動(dòng)勢(shì)最大值可以求有效值，電動(dòng)勢(shì)最大時(shí)，磁通量最小．【解答】解：由圖像知交流電的周期為0.02s，所以角速度ω=2π0.02=100πrad/s，電動(dòng)勢(shì)最大值Em＝NBSω，所以φmax＝BS故答案為：100π，311π×1【點(diǎn)評(píng)】本題考查了正弦交流電的原理，要會(huì)從圖像中獲取有用的物理信息；明確周期和角速度之間的關(guān)系．11．（2022秋?城廂區(qū)校級(jí)期末）如圖所示，100匝的矩形線圈ABCD，AB＝CD＝0.5m，AD＝BC＝0.2m，將線圈置于B＝2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，以O(shè)O′為軸轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速為ω＝5rad/s，則線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周電流方向改變2次，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為100V?！究键c(diǎn)】交流發(fā)電機(jī)及其產(chǎn)生交變電流的原理．【專(zhuān)題】定量思想；交流電專(zhuān)題；理解能力．【答案】2100V【分析】矩形線圈ABCD圍繞OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生正弦式交流電，每經(jīng)過(guò)中性面一次，電流方向改變一次；根據(jù)Em＝NBSω可求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值?！窘獯稹拷猓海?）當(dāng)線圈經(jīng)過(guò)中性面時(shí)，電流方向發(fā)生改變，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周兩次經(jīng)過(guò)中性面，所以電流方向改變2次；（2）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為：Em＝NBSω其中：S＝AB?AD代入數(shù)據(jù)解得：Em＝100V故答案為：2100V【點(diǎn)評(píng)】線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生正弦式交變電流，知道中性面的特點(diǎn)，掌握交流電的變化規(guī)律。12．（2021春?涼州區(qū)校級(jí)期末）如圖所示，單匝矩形閉合導(dǎo)線框abcd全部處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框面積為S，電阻為R．線框繞與cd邊重合的豎直固定轉(zhuǎn)軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線框中感應(yīng)電流的峰值Im＝BSωR，感應(yīng)電流的有效值I＝2BSω【考點(diǎn)】交流發(fā)電機(jī)及其產(chǎn)生交變電流的原理；交變電流的u﹣t圖像和i﹣t圖像．【專(zhuān)題】交流電專(zhuān)題．【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容【分析】根據(jù)峰值表達(dá)式求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值，結(jié)合歐姆定律求出電流的最大值，從而得出電流的有效值．【解答】解：線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的峰值Em＝BSω，根據(jù)歐姆定律知，電流的峰值Im則感應(yīng)電流的有效值I=I故答案為：BSωR，2【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵知道峰值的表達(dá)式，知道有效值和峰值的關(guān)系，基礎(chǔ)題．四．解答題（共3小題）13．（2024秋?雁塔區(qū)校級(jí)期末）圖甲是交流發(fā)電機(jī)模型示意圖。在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一矩形線圈abcd可繞線圈平面內(nèi)垂直于磁感線的OO′軸轉(zhuǎn)動(dòng)，由線圈引出的導(dǎo)線ae和df分別與兩個(gè)跟線圈一起繞OO′轉(zhuǎn)動(dòng)的金屬圈環(huán)相連接，金屬圓環(huán)又分別與兩個(gè)固定的電刷保持滑動(dòng)接觸，這樣矩形線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)中就可以保持和外電路電阻R形成閉合電路。圖乙是線圈的主視圖，導(dǎo)線ab和cd分別用它們的橫截面來(lái)表示。已知ab長(zhǎng)度為L(zhǎng)1，bc長(zhǎng)度為L(zhǎng)2，線圈以恒定角速度ω逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)（只考慮單匝線圈），線圈電阻為r，其它電阻均不計(jì)。（1）線圈平面處于中性面位置時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，試推導(dǎo)t時(shí)刻整個(gè)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e1的表達(dá)式；（2）求線圈從中性面開(kāi)始轉(zhuǎn)過(guò)T4的過(guò)程中流過(guò)電阻R（3）求線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱?！究键c(diǎn)】交流發(fā)電機(jī)及其產(chǎn)生交變電流的原理；用焦耳定律計(jì)算電熱；導(dǎo)體平動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．【專(zhuān)題】定量思想；推理法；交流電專(zhuān)題；推理論證能力．【答案】（1）線圈平面處于中性面位置時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，整個(gè)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e1的表達(dá)式為e1＝BL1L2ωsinωt；（2）線圈從中性面開(kāi)始轉(zhuǎn)過(guò)T4的過(guò)程中流過(guò)電阻R的電荷量為B（3）線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱πRω(【分析】（1）矩形線圈abcd轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，只有ab和cd切割磁感線，先求出轉(zhuǎn)動(dòng)線速度，根據(jù)E＝BLv，求出導(dǎo)線ab和cd因切割磁感線而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，從而寫(xiě)出瞬時(shí)表達(dá)式；（2）先求出平均電動(dòng)勢(shì)，根據(jù)歐姆定律求出平均電流，從而計(jì)算電荷量；（3）根據(jù)Q＝I2RT即可求解?！窘獯稹拷猓海?）矩形線圈abcd轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，只有ab和cd切割磁感線，設(shè)ab和cd的轉(zhuǎn)動(dòng)速度為v，則有v=在t時(shí)刻，導(dǎo)線ab和cd因切割磁感線而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)均為E＝BL1v由圖可知v′＝vsinωt則整個(gè)線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為e1＝2E＝BL1L2ωsinωt（2）過(guò)程中產(chǎn)生平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=平均電流為I電荷量為q=流過(guò)電阻R的電荷量q=（3）電動(dòng)勢(shì)的有效值為E=則線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周在R上產(chǎn)生的焦耳熱為Q＝I2Rt其中I=ER聯(lián)立解得Q=答：（1）線圈平面處于中性面位置時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，整個(gè)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e1的表達(dá)式為e1＝BL1L2ωsinωt；（2）線圈從中性面開(kāi)始轉(zhuǎn)過(guò)T4的過(guò)程中流過(guò)電阻R的電荷量為B（3）線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱πRω(【點(diǎn)評(píng)】當(dāng)線圈與磁場(chǎng)相平行時(shí)，即線圈邊框正好垂直切割磁感線，此時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大．求電荷量時(shí)，運(yùn)用交流電的平均值，求產(chǎn)生的熱能時(shí)，用交流電的有效值。14．（2023秋?淮安期末）矩形線圈面積S＝0.02m2匝數(shù)N＝100匝，電阻r＝1Ω，在磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.05T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞OO′軸以角速度ω＝20rad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，外電路電阻R＝4Ω，從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)。求：（1）當(dāng)線圈在圖示位置時(shí)，電阻R兩端的電壓U；（2）當(dāng)線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中，通過(guò)電阻R的電荷量q?！究键c(diǎn)】交流發(fā)電機(jī)及其產(chǎn)生交變電流的原理；正弦式交變電流的函數(shù)表達(dá)式及推導(dǎo)．【專(zhuān)題】定量思想；方程法；交流電專(zhuān)題；理解能力．【答案】（1）當(dāng)線圈在圖示位置時(shí)，電阻R兩端的電壓為1.6V；（2）當(dāng)線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中，通過(guò)電阻R的電荷量為0.02C?！痉治觥浚?）根據(jù)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算公式和路端電壓計(jì)算公式可求；（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)可求電荷量。ΔΦ＝BS﹣0【解答】解：（1）圖示位置線圈感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，即Em＝NBSω，電阻R兩端的電壓U=RR+rEm，代入數(shù)據(jù)解，得（2）由平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E＝NΔΦΔtΔΦ＝BS，平均感應(yīng)電流I=E通過(guò)電阻R的電荷量q＝I?Δt代入數(shù)據(jù)，得q＝0.02C。答：（1）當(dāng)線圈在圖示位置時(shí)，電阻R兩端的電壓為1.6V；（2）當(dāng)線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中，通過(guò)電阻R的電荷量為0.02C?！军c(diǎn)評(píng)】本題的關(guān)鍵在于理解法拉第電磁感應(yīng)定律和閉合電路歐姆定律的應(yīng)用，以及如何通過(guò)這些定律計(jì)算電動(dòng)勢(shì)、電壓和電荷量。在計(jì)算過(guò)程中，要注意單位的轉(zhuǎn)換和數(shù)值的代入，確保計(jì)算的準(zhǔn)確性。同時(shí)，理解線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)與線圈的面積、匝數(shù)、磁感應(yīng)強(qiáng)度和角速度之間的關(guān)系，是解答此類(lèi)問(wèn)題的基礎(chǔ)。15．（2023秋?海門(mén)區(qū)期末）如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)單匝矩形線圈ABCD。AB長(zhǎng)度為L(zhǎng)1，BC長(zhǎng)度為L(zhǎng)2，線圈以P1為軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為ω。求：（1）如圖所示位置通過(guò)線圈的磁通量及感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；（2）若以P2為軸，從所示位置開(kāi)始仍以角速度ω轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e表達(dá)式?！究键c(diǎn)】交流發(fā)電機(jī)及其產(chǎn)生交變電流的原理；磁通量的概念和計(jì)算公式的定性分析．【專(zhuān)題】定量思想；推理法；交流電專(zhuān)題；推理論證能力．【答案】（1）如圖所示位置通過(guò)線圈的磁通量為0，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為BL1L2ω；（2）若以P2為軸，從所示位置開(kāi)始仍以角速度ω轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e表達(dá)式為e＝BL1L2ωcosωt?！痉治觥浚?）矩形線圈abcd轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，圖示位置沒(méi)有磁感線穿過(guò)平面，磁通量為零，根據(jù)正弦式交變電流表達(dá)式求解圖示位置時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；（2）矩形線圈abcd轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，只有AD和BC切割磁感線，先求出轉(zhuǎn)動(dòng)線速度，根據(jù)E＝BLv，求出導(dǎo)線AD和BC因切割磁感線而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，從而寫(xiě)出瞬時(shí)表達(dá)式。【解答】解：（1）以P1為軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，圖示位置時(shí)的磁通量為0，圖示位置時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，Em＝BL1L2ω（2）以P2為軸轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t時(shí)，AD、BC的線速度為v=12L1ω，轉(zhuǎn)過(guò)的角度為θ＝ω與中性面的夾角為α＝90°﹣ωt由E＝Blvsinα得經(jīng)過(guò)時(shí)間t時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e＝BL1L2ωcosωt答：（1）如圖所示位置通過(guò)線圈的磁通量為0，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為BL1L2ω；（2）若以P2為軸，從所示位置開(kāi)始仍以角速度ω轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e表達(dá)式為e＝BL1L2ωcosωt?！军c(diǎn)評(píng)】當(dāng)線圈與磁場(chǎng)相平行時(shí)，即線圈邊框正好垂直切割磁感線，此時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大。

考點(diǎn)卡片1．用焦耳定律計(jì)算電熱【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】焦耳定律的表達(dá)式Q＝I2Rt，由此可以計(jì)算電流產(chǎn)生的焦耳熱?！久}方向】電動(dòng)汽車(chē)成為未來(lái)汽車(chē)發(fā)展的方向．若汽車(chē)所用電動(dòng)機(jī)兩端的電壓為380V，電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為2Ω，通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流為10A，則電動(dòng)機(jī)工作10min消耗的電能為多少焦？產(chǎn)生的熱量是多少焦？分析：通過(guò)W＝UIt去求消耗的電能，通過(guò)Q＝I2Rt去求產(chǎn)生的熱量．消耗的電能與產(chǎn)生的熱量不等．解答：由W＝UIt，得：W＝380×10×600J＝2.28×106J故電動(dòng)機(jī)工作10min消耗的電能為2.28×106J．產(chǎn)生的熱量Q＝I2Rt＝102×2×600＝1.2×105J故產(chǎn)生的熱量是1.2×105J點(diǎn)評(píng)：注意消耗的電能與產(chǎn)生的熱量不等，因?yàn)樵撾娐凡皇羌冸娮桦娐罚牡碾娔芤徊糠洲D(zhuǎn)化為熱量，還有一部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能．【解題思路點(diǎn)撥】一、電功率與熱功率的區(qū)別與聯(lián)系（1）區(qū)別：電功率是指某段電路的全部電功率，或這段電路上消耗的全部電功率，決定于這段電路兩端電壓和通過(guò)的電流強(qiáng)度的乘積；熱功率是指在這段電路上因發(fā)熱而消耗的功率．決定于通過(guò)這段電路電流強(qiáng)度的平方和這段電路電阻的乘積．（2）聯(lián)系：對(duì)純電阻電路，電功率等于熱功率；對(duì)非純電阻電路，電功率等于熱功率與轉(zhuǎn)化為除熱能外其他形式的功率之和．二、焦耳定律的使用范圍無(wú)論在何種電路中，焦耳定律Q＝I2Rt都是成立的。2．熱功率的計(jì)算【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】根據(jù)功與功率的關(guān)系P=Qt=所以電流發(fā)熱的功率為P＝I2R【命題方向】在電路中，定值電阻的阻值為R＝100Ω，通過(guò)它的電流為I＝3A，求（1）它的熱功率P是多少瓦特，（2）如果通電10分鐘，求產(chǎn)生的熱量Q是多少焦耳．分析：由焦耳定律可直接求得熱功率與熱量．解答：（1）熱功率：P＝I2R＝（3A）2×100Ω＝900W（2）產(chǎn)生的熱量Q＝Pt＝900W×10×60s＝5.4×105J答：1）它的熱功率P是900瓦特，（2）如果通電10分鐘，產(chǎn)生的熱量Q是5.4×105焦耳點(diǎn)評(píng)：考查焦耳定律的基本表達(dá)式，注意計(jì)算要準(zhǔn)確．【解題思路點(diǎn)撥】一、電功率與熱功率的區(qū)別與聯(lián)系（1）區(qū)別：電功率是指某段電路的全部電功率，或這段電路上消耗的全部電功率，決定于這段電路兩端電壓和通過(guò)的電流強(qiáng)度的乘積；熱功率是指在這段電路上因發(fā)熱而消耗的功率．決定于通過(guò)這段電路電流強(qiáng)度的平方和這段電路電阻的乘積．（2）聯(lián)系：對(duì)純電阻電路，電功率等于熱功率；對(duì)非純電阻電路，電功率等于熱功率與轉(zhuǎn)化為除熱能外其他形式的功率之和．二、熱功率表達(dá)式P＝I2R的適用范圍公式P＝I2R對(duì)任何電路都是成立的。3．磁通量的概念和計(jì)算公式的定性分析【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】一、磁通量1．概念：勻強(qiáng)磁場(chǎng)中磁感應(yīng)強(qiáng)度和與磁場(chǎng)方向垂直的平面面積S的乘積。即Φ＝BS。2.拓展：磁場(chǎng)與平面不垂直時(shí)，這個(gè)面在垂直于磁場(chǎng)方向的投影面積S'與磁感應(yīng)強(qiáng)度的乘積表示磁通量。即Φ＝BSsinθ＝BS'。θ表示面與磁場(chǎng)的夾角。3.單位：韋伯（Wb），1Wb＝1T?m2．4.標(biāo)矢性：標(biāo)量，但有正負(fù)，正負(fù)表示從不同的方向穿過(guò)某個(gè)平面。5．磁通量的計(jì)算公式（1）公式：Φ＝BS．（2）適用條件：①勻強(qiáng)磁場(chǎng)；②S是垂直磁場(chǎng)并在磁場(chǎng)中的有效面積．6.引申：B=Φ7.磁通量的影響因素：根據(jù)公式Φ＝BS可知磁通量的大小與磁感應(yīng)強(qiáng)度和垂直于磁場(chǎng)的面積有關(guān)?！久}方向】關(guān)于磁通量的概念，以下說(shuō)法中正確的是（）A、磁通量發(fā)生變化，一定是磁場(chǎng)發(fā)生變化引起的B、磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，穿過(guò)閉合回路的磁通量也越大C、磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，線圈面積越大，則磁通量也越大D、線圈的磁通量為零，但該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定為零分析：由磁通量公式Φ＝BSsinθ可知，磁通量發(fā)生變化，不一定是磁場(chǎng)發(fā)生變化引起的．磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，穿過(guò)閉合回路的磁通量也不一定越大．磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，線圈面積越大，磁通量也不一定越大．線圈的磁通量為零，但該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定為零．解答：A、由磁通量公式Φ＝BSsinθ可知，可能是由磁感應(yīng)強(qiáng)度B變化，或由面積S變化，或由角度θ變化引起的。故A錯(cuò)誤。B、磁通量大小取決于B、S、θ三個(gè)因素，磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，穿過(guò)閉合回路的磁通量也不一定越大。故B錯(cuò)誤。C、當(dāng)線圈與磁場(chǎng)平行時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度再大，磁通量為零。則磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，線圈面積越大，磁通量也不一定越大。故C錯(cuò)誤。D、磁通量為零，磁感應(yīng)強(qiáng)度可能為零；也可能線圈與磁場(chǎng)平行時(shí)，但磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零。故D正確。故選：D。點(diǎn)評(píng)：本題考查磁通量的概念，要抓住兩種特殊情況：當(dāng)線圈與磁場(chǎng)平行時(shí)，Φ＝0；當(dāng)線圈與磁場(chǎng)垂直時(shí)，Φ＝BS．【解題方法點(diǎn)撥】對(duì)磁通量的理解（1）線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)磁通量最大，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)后穿過(guò)線圈的磁感線條數(shù)減少，磁通量減小。（2）在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中才能應(yīng)用公式Φ＝BSsinθ（θ表示面與磁場(chǎng)的夾角）計(jì)算磁通量。應(yīng)用公式時(shí)還需要明確公式中各物理量的含義4．電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)過(guò)程【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.提出物理問(wèn)題：奧斯特發(fā)現(xiàn)的電流的磁效應(yīng)，證實(shí)了電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象是有聯(lián)系的。人們從電流磁效應(yīng)的對(duì)稱(chēng)性角度，開(kāi)始思考如下問(wèn)題；既然電流能夠引起磁針的運(yùn)動(dòng)，那么，為什么不能用磁體使導(dǎo)線中產(chǎn)生電流呢？2.法拉第的探索：法拉第提出了“由磁產(chǎn)生電”的設(shè)想，并為此進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)10年的探索，從中領(lǐng)悟到，“磁生電”是一種在變化、運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中才能出現(xiàn)的效應(yīng)。3.電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)：1831年，法拉第把兩個(gè)線圈繞在一個(gè)鐵環(huán)上（如下圖），一個(gè)線圈接電源，另一個(gè)線圈接“電流表”。當(dāng)給一個(gè)線圈通電或斷電的瞬間，在另一個(gè)線圈上出現(xiàn)了電流。他在1831年8月29日的日記中寫(xiě)下了首次成功的記錄。4.電磁感應(yīng)現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)的意義：電磁感應(yīng)的發(fā)現(xiàn)使人們對(duì)電與磁內(nèi)在聯(lián)系的認(rèn)識(shí)更加深入，宣告了電磁學(xué)作為一門(mén)統(tǒng)一學(xué)科的誕生。5.電磁感應(yīng)現(xiàn)象的定義：由磁生電的現(xiàn)象稱(chēng)為電磁感應(yīng)。6.感應(yīng)電流：電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電流稱(chēng)為感應(yīng)電流?！久}方向】發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)規(guī)律是人類(lèi)在電磁學(xué)研究中的偉大成就．在取得這項(xiàng)偉大成就的過(guò)程中，法國(guó)物理學(xué)家安培、瑞士人科拉頓、英國(guó)物理學(xué)家法拉第等人前后進(jìn)行了多年的研究．在這項(xiàng)研究的眾多工作中，其中有兩個(gè)重要環(huán)節(jié)：（1）研究者敏銳地覺(jué)察并提出“磁生電”的閃光思想；（2）大量實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：磁場(chǎng)中閉合電路包圍的面積發(fā)生變化，從閉合線圈中抽出或者插入條形磁鐵等多種條件下，閉合電路中有感應(yīng)電流，最終研究者抓住產(chǎn)生感應(yīng)電流條件的共同本質(zhì)，總結(jié)出閉合電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是磁通量發(fā)生變化．下列說(shuō)法正確的是（）A、環(huán)節(jié)（1）提出“磁生電”思想是受到了電流磁效應(yīng)的啟發(fā)B、環(huán)節(jié)（1）提出“磁生電”思想是為了對(duì)已有的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象做出解釋C、當(dāng)穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化時(shí)，閉合電路所處的磁場(chǎng)一定發(fā)生了變化D、環(huán)節(jié)（2）的研究過(guò)程，體現(xiàn)了從大量的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和事實(shí)出發(fā)，總結(jié)出一般規(guī)律的研究方法分析：磁生電在受到電生磁的影響，即電流磁效應(yīng)的啟發(fā)；物理規(guī)律在大量實(shí)驗(yàn)事實(shí)，從而總結(jié)得來(lái)．解答：AB、“磁生電”思想是受到了電流磁效應(yīng)的啟發(fā)，故A正確，B錯(cuò)誤；C、當(dāng)穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化時(shí)，閉合電路所處的磁場(chǎng)不一定變化，可以線圈的位置變化，故C錯(cuò)誤；D、由環(huán)節(jié)（2）的研究過(guò)程，體現(xiàn)了從大量的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和事實(shí)出發(fā)，從而總結(jié)規(guī)律，故D正確；故選：AD。點(diǎn)評(píng)：考查物理規(guī)律的如何得來(lái)，同時(shí)知道一是受到啟發(fā)，二是通過(guò)觀察．【解題思路點(diǎn)撥】1.電磁感應(yīng)式磁生電的過(guò)程，電流的磁效應(yīng)是電生磁的過(guò)程。但要注意：有電（流）必有磁（場(chǎng)），有磁不一定有電。即磁生電需要一定的條件。2.電磁感應(yīng)的發(fā)現(xiàn)使人們對(duì)電與磁內(nèi)在聯(lián)系的認(rèn)識(shí)更加深入，宣告了電磁學(xué)作為一門(mén)統(tǒng)一學(xué)科的誕生。5．導(dǎo)體平動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.如果感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是由導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的，它也叫作動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)。2.當(dāng)導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)垂直時(shí)，動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的大小為：E＝Blv3.適用條件：（1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)；（2）平動(dòng)切割；（3）B、l、v三者相互垂直。4.當(dāng)導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)有夾角時(shí)，如下圖即如果導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)方向與導(dǎo)線本身是垂直的，但與磁感線方向有一個(gè)夾角θ，則動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)為：E＝Blv1＝Blvsinθ，即利用速度垂直于磁場(chǎng)的分量?！久}方向】如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，讓導(dǎo)體PQ在U形導(dǎo)軌上以速度υ0＝10m/s向右勻速滑動(dòng)，兩導(dǎo)軌間距離L＝0.5m，則產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和PQ中的電流方向分別為（）分析：導(dǎo)體棒PQ運(yùn)動(dòng)時(shí)切割磁感線，回路中的磁通量發(fā)生變化，因此有感應(yīng)電流產(chǎn)生，根據(jù)右手定則可以判斷電流方向，由E＝BLv可得感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大?。獯穑寒?dāng)導(dǎo)體棒PQ運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得：E＝BLv＝1.2×0.5×10＝6V，根據(jù)右手定則可知，通過(guò)PQ的電流為從Q點(diǎn)流向P點(diǎn)，故ABC錯(cuò)誤，D正確。故選：D。點(diǎn)評(píng)：本題比較簡(jiǎn)單，考查了導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)和電流方向問(wèn)題，注意公式E＝BLv的適用條件和公式各個(gè)物理量的含義．【解題方法點(diǎn)撥】閉合或不閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體兩端將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。如果電路閉合，電路中形成感應(yīng)電流。切割磁感線運(yùn)動(dòng)的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電路中的電源。常見(jiàn)的情景有以下幾種：1．在E＝BLv中（要求B⊥L、B⊥v、L⊥v，即B、L、v三者兩兩垂直），式中的L應(yīng)該取與B、v均垂直的有效長(zhǎng)度（所謂導(dǎo)體的有效切割長(zhǎng)度，指的是切割導(dǎo)體兩端點(diǎn)的連線在同時(shí)垂直于v和B的方向上的投影的長(zhǎng)度，下圖中的有效長(zhǎng)度均為ab的長(zhǎng)度）。2．公式E＝BLv中，若速度v為平均速度，則E為平均電動(dòng)勢(shì)；若v為瞬時(shí)速度，則E為瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)。3．若導(dǎo)體不是垂直切割磁感線運(yùn)動(dòng)，v與B有一夾角，如圖所示，則E＝Blv1＝Blvsinθ。6．交變電流的概念【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.交變電流的概念：電流，電壓大小和方向均隨時(shí)間做周期性變化，這樣的電流叫作交變電流（AC），簡(jiǎn)稱(chēng)交流2.直流電流（1）大小和方向都不隨時(shí)間改變的電流叫恒定電流，如圖甲所示。（2）方向不隨時(shí)間改變而大小隨時(shí)間改變的電流叫脈動(dòng)直流電，如圖乙所示。3.注意：①方向不變的電流叫作直流電；②交變電流的典型特點(diǎn)是電流方向變化，其大小可能變，也可能不變.如圖所示的交變電流稱(chēng)為矩形交變電流，在方向變化時(shí)其大小不變.【命題方向】如下圖所示，屬于交流電的是（）A、B、C、D、分析：直流電是指電流的方向不發(fā)生變化的電流，其大小可以變化，交流電是指電流的方向發(fā)生變化的電流，但是它的電流的大小可以不變．解答：交流電是指電流的方向發(fā)生變化的電流，電流的大小是否變化對(duì)其沒(méi)有影響，電流的方向變化的是C，故C是交流電，ABD是直流電。故選：C。點(diǎn)評(píng)：交流電的最大的特點(diǎn)是電流方向在不斷的變化，對(duì)于其大小是否變化沒(méi)有要求．【解題思路點(diǎn)撥】交變電流和直流電最大的區(qū)別就在于電流方向是否隨時(shí)間周期性變化。7．交流發(fā)電機(jī)及其產(chǎn)生交變電流的原理【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.產(chǎn)生裝置將閉合線圈置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)，并繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈中將產(chǎn)生按正（余）弦規(guī)律變化的交流電。2.兩個(gè)特殊位置及特點(diǎn)①中性面上圖甲和丙所處的位置特點(diǎn)：穿過(guò)線圈的磁通量Φ最大，磁通量的變化率ΔΦΔt=0，所以感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝0，該應(yīng)電流I＝②與中性面垂直的位置上圖乙和丁所處的位置特點(diǎn)：穿過(guò)線圈的磁通量Φ＝0，磁通量的變化率ΔΦΔt最大，所以感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E最大，該應(yīng)電流I3.交變電流的變化規(guī)律對(duì)于如圖所示的發(fā)電機(jī)，設(shè)t＝0時(shí)線圈剛好轉(zhuǎn)到中性面，此時(shí)導(dǎo)線AB的速度方向剛好與磁感線平行，因此感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為0。設(shè)線圈旋轉(zhuǎn)的角速度為ω，AB和CD的長(zhǎng)度為l，AD和BC的長(zhǎng)度為d，則經(jīng)過(guò)時(shí)間t，線框轉(zhuǎn)過(guò)的角度θ＝ωt。線框旋轉(zhuǎn)過(guò)程中AB和CD的速度v＝ωd2，與磁感線垂直的速度為vsinθ，即ωd2sinωe＝2Blvsinθ＝ωBldsinωt＝ωBSsinωt其中，S表示線框的面積。設(shè)Em＝ωBS，可知線框的電動(dòng)勢(shì)是隨時(shí)間按正弦函數(shù)規(guī)律變化的，為e＝Emsinωt式中Em是常數(shù)，表示電動(dòng)勢(shì)可能達(dá)到的最大值。對(duì)于單匝線圈，Em＝ωBS；如果線圈匝數(shù)為N，則Em＝NωBS。同理如果線圈從平行于磁場(chǎng)方向開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)：e＝Emcosωt?！久}方向】交流發(fā)電機(jī)的示意圖如圖所示，當(dāng)線圈ABCD繞垂直于磁場(chǎng)方向的轉(zhuǎn)軸OO'勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電路中產(chǎn)生的最大電流為Im，已知線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的周期為T(mén)，下列說(shuō)法正確的是（）A、圖示位置磁通量最大，磁通量的變化率最大B、圖示位置電流最大，方向?yàn)锳→BC、從圖示位置開(kāi)始經(jīng)過(guò)T4D、從圖示位置計(jì)時(shí)，線圈中電流i隨時(shí)間t變化的關(guān)系式為i分析：線圈平面與磁場(chǎng)垂直時(shí)，線圈位于中性面位置，此時(shí)磁通量最大，磁通量的變化率最小，電流最小，每經(jīng)過(guò)一次圖示位置的中性面，電流方向就改變一次，從中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)線圈中電流i隨時(shí)間t變化的關(guān)系式為i=解答：ABC、圖示位置為中性面，磁通量最大，磁通量的變化率最小，電流最小，每經(jīng)過(guò)一次圖示位置的中性面，電流方向就改變一次，故ABC錯(cuò)誤；D、從圖示位置計(jì)時(shí)，線圈中電流i隨時(shí)間t變化的關(guān)系式為i=Im故選