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    如图所示,是一面积为S的矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中匀速转动时所产生的交流电的波形,则以下说法中正确的是(  )
    A.该交流电电压的有效值为100V
    B.该交流电的频率是50Hz
    C.t=0.01s时,穿过线圈平面的磁通量为零
    D.t=0.01s时,线圈平面与磁场方向垂直
    魔方格

    本题信息:2006年徐汇区模拟物理多选题难度一般 来源:未知
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本试题 “如图所示,是一面积为S的矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中匀速转动时所产生的交流电的波形,则以下说法中正确的是( ) A.该交流电电压的有效值为100V B...” 主要考查您对

磁通量

交变电流的周期和频率

交变电流的最大值、有效值、瞬时值和平均值

等考点的理解。关于这些考点您可以点击下面的选项卡查看详细档案。
  • 磁通量
  • 交变电流的周期和频率
  • 交变电流的最大值、有效值、瞬时值和平均值

磁通量:

1、定义:磁感应强度B与垂直磁场方向的面积S的乘积叫做穿过这个面的磁通量。
2、定义式:Φ=BS。如果面积S与B不垂直,应以B乘以在垂直于磁场方向上的投影面积S',即Φ=BS',国际单位Wb。
3、求磁通量时应该是穿过某一面积的磁感线的净条数。任何一个面都有正、反两个面;磁感线从面的正方向穿入时,穿过该面的磁通量为正,反之,磁通量为负。所求磁通量为正、反两面穿入的磁感线的代数和。
4、磁通量的变化量的计算
①ΔΦ=Φ21;ΔΦ=BΔS;ΔΦ=SΔB。
②开始和转过180°时平面都与磁场垂直,则磁通量的变化量ΔΦ=2BS(磁感应强度为B,平面的面积为S)。
5、磁通量的变化率
①磁通量的变化率:描述磁场中穿过某个面磁通量变化快慢的物理量。
②大小计算:
③在数值上等于单匝线圈产生的感应电动势的大小。
④在Φ-t图象中,图象的斜率表示


磁通量、磁通量变化量、磁通量变化率:



闭合线圈在条形磁铁附近移动时磁通量的变化情况:




磁通量变化量的求法:



交变电流的周期和频率:

1、周期T:交流电完成一次周期性变化所需的时间。在一个周期内,交流电的方向变化两次。
2、频率f:交流电在1s内完成周期性变化的次数。角频率:ω=2π/T=2πf。
描述交变电流的物理量:


交变电流的物理量:

峰值(最大值) 概念 峰值是指最大的瞬时值,通常用表示
获得方法 最大值可由图像获得,可由瞬时值表达式i 获得,也可通过关系式来计算
应用环境 当考虑某些电学元件(电容器、晶体管等) 的击穿电压(耐压值)时,指的是交变电流的最大值
有效值 概念 有效值是根据电流的热效应定义的一个等效概念:让交变电流与恒定电流分别通过大小相同的电阻,如果它们在一个周期内产生的热量相等,而这个恒定电流是I、电压是U,我们就把I、U叫做这个交流电的有效值。有效值通常用大写字母I、U、E表示
获得方法 对于正弦式交变电流有:

对于非正弦式交变电流,可利用有效值的定义来计算其有效值
对纯电阻电路以下各式仍成立
应用环境 当计算某时间内的功率、产生的热量、电流做的功等问题时需使用有效值
备注 ①提到交变电流,在没有特别说明时都是指有效值。
②交流电气设备上,标出的额定电压、额定电流都是有效值。
③交流电表显示的示数是有效值。
④计算电功、电热时需用有效值。
⑤保险丝的熔断电流是指有效值。
⑥在半个周期的整数倍时间内有最大值,最大值等于有效值的倍。
⑦四分之一周期内峰值等于有效值√2倍的条件是计时起点对应的瞬时值为零或峰值。
⑧小于四分之一周期内有效值不等于峰值的
平均值 概念 交变电流的电学量对时间的平均,通常用符号表示
获得方法
对于纯电阻电路:
应用环境 在计算某段时间内通过导体横截面的电荷量时需用平均值

知识拓展:

1.交变电流的平均值和最大值的联系闭合线圈绕垂直于匀强磁场的转动轴匀速转动时,可产生正、余弦交变电流,以电动势为例,二者联系如下表所示:

2. 几种典型电流的有效性:

3. 中性面:


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