题目内容
如图所示,面积为S的矩形线圈共N匝,线圈总电阻为R,在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中以竖直线OO′为轴,以角速度ω,匀速旋转,图示位置C与纸面共面,位置A与位置C成45°角.线圈从位置A转过90°到达位置B的过程中,下列说法正确的是( )[
分析:根据法拉第电磁感应定律求解平均感应电动势,并计算电量;根据楞次定律判断感应电流方向,外力做的功等于电流做的功.
解答:解:A、根据法拉第电磁感应定律,平均感应电动势为:
=N
=N
=
,故A错误;
B、通过线圈某一截面的电量q=It=
t=N
=N
=
,故B错误;
C、电压有效值为:E=
NBSω,用有效值计算得到电热为
,但线圈从位置A转过90°到达位置B的过程中,电流做功的平均效果不等于有效值,故C错误;
D、从A转到O的过程,线圈面积不断变小到0,通过面积的磁通量也不断变小到0,从O到B的过程正好相反,通过线圈面积磁通量从0开始变大,在这两个阶段,磁感线从不同的面穿入,故线圈中产生的感应电动势方向还是相同,所以电流方向不会改变,故D正确;
故选D.
. |
E |
△Φ |
△t |
BSsin45°+BSsin45° | ||||
|
2
| ||
π |
B、通过线圈某一截面的电量q=It=
E |
R |
△Φ |
R |
BSsin45°+BSsin45° |
R |
| ||
R |
C、电压有效值为:E=
| ||
2 |
N2B2S2πω |
4R |
D、从A转到O的过程,线圈面积不断变小到0,通过面积的磁通量也不断变小到0,从O到B的过程正好相反,通过线圈面积磁通量从0开始变大,在这两个阶段,磁感线从不同的面穿入,故线圈中产生的感应电动势方向还是相同,所以电流方向不会改变,故D正确;
故选D.
点评:本题关键是明确交变电流的最大值、有效值、平均值的计算方法,同时要能结合楞次定律解决电流的方向问题.
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