专题 63 正弦交变电流的产生及变化规律1．正弦式交变电流的产生(1)线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动．(2)两个特殊位置的特点：① 线圈平面与中性面重合时，S⊥B，Φ 最大，＝0，e＝0，i＝0，电流方向将发生改变．② 线圈平面与中性面垂直时，S∥B，Φ＝0，最大，e 最大，i 最大，电流方向不改变．(3)电流方向的改变：线圈通过中性面时，电流方向发生改变，一个周期内线圈两次通过中性面，因此电流的方向改变两次．(4)交变电动势的最大值 Em＝nBSω，与转轴位置无关，与线圈形状无关．2．正弦式交变电流的变化规律(线圈在中性面位置开始计时)物理量函数表达式图象磁通量Φ＝Φmcos ωt＝BScos ωt电动势e＝Emsin ωt＝nBSωsin ωt端电压u＝Umsin ωt＝sin ωt电流i＝Imsin ωt＝sin ωt【典例 1】交流发电机发电的示意图如图所示，线圈的 AB 边连在金属滑环 K 上，CD 边连在金属滑环 L上，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路相连。线圈转动过程中，下列说法中正确的是（ ）A． 转到图甲位置时，通过线圈的磁通量变化率最大B． 转到图乙位置时，线圈中产生的感应电动势为零C． 转到图丙位置时，线圈中产生的感应电流最大D． 转到图丁位置时，AB 边感应电流方向为【答案】D（4）当线圈转到图丁位置时，线圈 AB 边、CD 边此时正分别向上和向下垂直切割磁场，根据右手定则，此时回路中的感应电流方向为从 A 到 B，D 正确；故本题选 D【典例 2】如图所示，在水平向右的匀强磁场中，一线框绕垂直于磁感线的轴匀速转动，线框通过电刷、圆环、导线等与定值电阻组成闭合回路．t1、t2时刻线框分别转到图甲、乙所示的位置，下列说法正确的是( )A．t1时刻穿过线框的磁通量最大B．t1时刻电阻中的电流最大，方向从右向左C．t2时刻穿过线框的磁通量变化最快D．t2时刻电阻中的电流最大，方向从右向左【答案】B 【解析】t1时刻，穿过线框的磁通量为零，线框产生的感应电动势最大，电阻中的电流最大，根据楞次定律，通过电阻的电流方向从右向左，A 错误，B 正确；t2时刻，穿过线框的磁通量最大，线框产生的感应电动势为零，电阻中的电流为零，C、D 错误．【典例 3】线圈在匀强磁场中匀速转动,产生交流电的图象如图所示,由图可知（ ）A． 在 和 时刻线圈处于中性面位置B． 在 和 时刻穿过线圈的磁通量为零C． 从 时刻起到 时刻,线圈转过的角度为 弧度D． 在 和 时刻磁通量变化率的绝对值最大【答...
