题目内容

如图所示，N＝50匝的矩形线圈abcd，边长ab＝20 cm，ad＝25 cm，放在磁感应强度B＝0.4 T的匀强磁场中，外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈中线的OO′轴以n＝3000 r/min的转速匀速转动，线圈电阻r＝1 Ω，外电路电阻R＝9 Ω，t＝0时，线圈平面与磁感线平行，ab边正转出纸外、cd边转入纸里．

(1)在图中标出t＝0时感应电流的方向；
(2)写出线圈感应电动势的瞬时表达式；
(3)从图示位置转过90°过程中流过电阻R的电荷量是多大？
(1) a→d→c→b→a(2) e＝314cos100πt V. (3) 0.1 C.

试题分析：(1)根据ab、cd切割磁感线，由右手定则可得线圈中感应电流方向a→d→c→b→a. （2分）
(2)线圈的角速度
ω＝2πn＝100π rad/s. （2分）
设ab边在t＝0时刻速度为vab，图示位置的感应电动势最大，其大小为
Em＝2NB·vab＝NB··ω＝314 V  （2分）
电动势的瞬时表达式为：e＝314cos100πt V.  （2分）
(3)q＝IΔt. 
从t＝0起转过90°的过程中，Δt时间内流过R的电荷量
q＝Δt＝0.1 C.  （4分）
点评：本题难度较小，对于交流电问题要掌握瞬时值、有效值、平均值和最大值的计算方法，求解电荷量问题时要用平均值
练习册系列答案
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如右图，一理想变压器原副线圈匝数之比为4∶1，原线圈两端接入一正弦交流电源；副线圈电路中R为负载电阻，交流电压表和交流电流表都是理想电表．下列结论正确的是 （  ）
A．若电压表读数为6V，则输入电压的最大值为V
B．若输入电压不变，副线圈匝数增加到原来的2倍，则电流表的读数减小到原来的一半
C．若输入电压不变，负载电阻的阻值增加到原来的2倍，则输入功率也增加到原来的2倍
D．若保持负载电阻的阻值不变．输入电压增加到原来的2倍，则输出功率增加到原来的8倍
矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动（     ）
A．在中性面时，通过线圈的磁通量最大
B．在中性面时，感应电动势为零
C．穿过线圈的磁通量为零时，感应电动势也为零
D．线圈每通过一次中性面时，电流方向都不改变
如图所示，边长为a m的正方形线圈在磁感应强度为B T的匀强磁场中，以对角线为轴匀速转动．角速度为ω rad/s，转动轴与磁场方向垂直，若线圈电阻为R Ω，则从图示位置转过90°角的过程中

①磁通量变化率的最大值为Ba2ω Wb/s　②感应电流的最大值为Ba2ω/R A　③流过导体横截面的电荷量为Ba2/R C　④线圈中产生的热量为2ωB2a4/πR J
A．①B．①②
C．①③D．③④
如图所示，面积均为S的单匝线圈绕其对称轴或中心轴在匀强磁场B中以角速度ω匀速转动，能产生正弦交变电动势e＝BSωsinωt的图是 ( 　　)
如图（甲）为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，线圈的匝数n=100、电阻r="10" W，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R="90" Ω，与R并联的交流电压表为理想电表。 在t＝0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量F随时间t按图17（乙）所示正弦规律变化。 求：

（1）交流发电机产生的电动势的最大值；
（2）写出感应电流瞬时函数表达式；
（3）交流电压表的示数；
（4）线圈从图示位置转动90°过程中通过电阻R的电量。
（5）1min时间内外力对线框所做的功。
矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势如图示，则（   ）
A．t1时刻线圈通过中性面
B．t2时刻线圈中磁通量最大
C．t3时刻线圈中磁通量变化率最大
D．t4时刻线圈中磁通量最大
交流发电机产生的感应电动势为e=εm sinωt，若发电机的转速增加到原来的两倍，则这时交流发电机线圈转动的角速度为________，感应电动势的最大值为________。
一个闭合的矩形线圈放在匀强磁场中匀速转动，角速度为ω时，线圈中产生的交变电动势的最大值为E0，周期为T0，外力提供的功率为P0.若使线圈转动的角速度变为2ω，线圈中产生的交变电动势的最大值为E，周期为T，外力提供的功率为P.则E、T和P的大小为                                                                   (　　)
A．E＝2E0，T＝T0，P＝2P0
B．E＝E0，T＝T0，P＝2P0
C．E＝2E0，T＝T0，P＝2P0
D．E＝2E0，T＝T0，P＝4P0

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