（12交变电流）2 特殊情况交流电计算

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特殊情况交流电瞬时值求解

1、如图所示，在匀强磁场中有一形导线框，可绕轴转动。已知匀强磁场的磁感

应强度，线框相邻两边相互垂直，其中边长为，、长均为，转

速为。若从图示平面平行磁场位置开始计时。

(1)写出线框中感应电动势的瞬时值表达式；

(2)求出由图示位置转过 30°的过程中线框产生的平均电动势；

(3)作出线框中感应电动势随时间变化的图像。

【来源】《2020-2021 学年高中物理同步备课学案（2019 人教版选择性必修第二册）》课

后作业 1 一交变电流

【答案】(1) ；(2) ；(3)见解析

【详解】

(1)线框转动，开始计时的位置为线框平面与磁感线平行的位置，边长为，、

边长为，在 t时刻线框转过的角度为，此时有

其中

故

即

(2)在线框由题图所示的位置转过 30°的过程中

则平均电动势

(3)由可知，感应电动势的最大值为，周期为

故线框中感应电动势随时间变化的图像如下图所示

2、如图所示，在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期大小为 T，转轴 O1O2垂直于磁场方

向，线圈电阻为 2 Ω。从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过 60°时感应电流为

1 A．那么（　　）

A．线圈消耗此交流电的电功率为 4 W

B．线圈中产生此交流电电流的有效值为 2 A

C．线圈中感应电动势的瞬时值表达式为 e=

D．从图示位置开始转过 90°的过程中，通过线圈的电量为 C

【来源】四川省三台中学实验学校 2019-2020 学年高二（下）6 月物理试题

【答案】AD

【详解】

AB．从垂直中性面开始其瞬时表达式为

则电流的最大值为

线圈中电流的有效值为

线圈消耗的电功率为

选项 A正确，B错误；

C．感应电动势的最大值为

任意时刻线圈中的感应电动势为

选项 C错误；

D．通过线圈的电荷量

又知道

联立解得

选项 D正确。

故选 AD。

3、如图所示，矩形线圈 abcd 在匀强磁场中可以分别绕垂直于磁场方向的轴 P1和P2以相同

的角速度匀速转动，当线圈平面转到图示与磁场方向平行时（　　）

A．线圈绕 P1转动时的电流等于绕 P2转动时的电流

B．线圈绕 P1转动时的电动势小于绕 P2转动时的电动势

C．线圈分别绕 P1和P2转动时的电流的方向相同，都是 a→d→c→b

D．线圈绕 P1转动时 dc 边受到的安培力大于绕 P2转动时 dc 边受到的安培力

【来源】《2020-2021 学年高中物理同步备课学案（2019 人教版选择性必修第二册）》课

后作业 1 一交变电流

【答案】AC

【详解】

AB．产生正弦交变电流的条件是轴和磁感线垂直，与轴的位置和线圈形状无关，线圈 abcd

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摘要：

特殊情况交流电瞬时值求解1、如图所示，在匀强磁场中有一形导线框，可绕轴转动。已知匀强磁场的磁感应强度，线框相邻两边相互垂直，其中边长为，、长均为，转速为。若从图示平面平行磁场位置开始计时。(1)写出线框中感应电动势的瞬时值表达式；(2)求出由图示位置转过30°的过程中线框产生的平均电动势；(3)作出线框中感应电动势随时间变化的图像。【来源】《2020-2021学年高中物理同步备课学案（2019人教版选择性必修第二册）》课后作业1一交变电流【答案】(1)；(2)；(3)见解析【详解】(1)线框转动，开始计时的位置为线框平面与磁感线平行的位置，边长为，、边长为，在t时刻线框转过的角度为，此时有其中...

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