Question

7．矩形线圈的匝数为50匝，在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图所示，下列结论正确的是（　　）

• A． 在t=0.1 s和t=0.3 s时，电动势最大
• B． 在t=0.2 s和t=0.4 s时，电动势改变方向
• C． 电动势的最大值是157 V
• D． 在t=0.4 s时，磁通量变化率最大，其值为3.14 Wb/s

Answer 1

分析 交变电流产生过程中，线圈在中性面上时，穿过线圈的磁通量最大，感应电动势最小，线圈与中性面垂直时，通过的磁通量最小，电动势最大；结合Φ-t图象分析答题．

解答 解：A、在t=0.1 s和t=0.3 s时，磁通量最大，线圈位于中性面位置，感应电动势为零，故A错误；
B、在t=0.2 s和t=0.4 s时，磁通量为零，线圈垂直于中性面，感应电动势最大，此时电动势方向不会改变，故B错误；
C、根据Φ-t图象，BS=0.2Wb，T=0.4s，故电动势的最大值：E_m=NBSω=NBS•$\frac{2π}{T}$=50×0.2×$\frac{2π}{0.4}$=50πV=157 V；故C正确；
D、在t=0.4 s时，磁通量为零，线圈垂直于中性面，感应电动势最大，故磁通量变化率最大，根据E_m=n$\frac{△Φ}{△t}$，可知，$\frac{△Φ}{△t}$=$\frac{157}{50}$=3.14Wb/s，故D正确；
故选：CD．

点评 本题要掌握根据法拉第电磁感应定律分析交流电产生过程特点，要特别是两个特殊位置：中性面和垂直中性面时，掌握交变电流产生过程即可正确解题．