题目内容
17．
如图所示，闭合的矩形导体线圈ABCD在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，沿着OO′方向观察，线圈沿顺时针方向转动．已知匀强磁场的磁感应强度为B，线圈匝数为n，AB边的边长为L1，AD边的边长为L2，线圈电阻为R，转动的角速度为ω，则当线圈转至图示位置时（ ）| A． | 线圈中感应电流的方向为ABCDA | |
| B． | 线圈中的感应电动势为2nBL2ω | |
| C． | 穿过线圈的磁通量的变化率最大 | |
| D． | 线圈AD边所受安培力的大小为$\frac{{n}^{2}{B}^{2}{L}_{1}{L}_{2}ω}{R}$，方向垂直纸面向里 |
分析 根据右手定则判断感应电流的方向．图示时刻ad、bc两边垂直切割磁感线，根据感应电动势公式求解线圈中的感应电动势．图示时刻线圈中产生的感应电动势最大，由法拉第电磁感应定律分析磁通量的变化率．由安培力公式F=BIL求出安培力大小．
解答 解：A、图示时刻，ad速度方向向外，bc速度方向向里，根据右手定则判断出ad中感应电流方向为d→a，bc中电流方向为b→c，线圈中感应电流的方向为abcda．故A正确．
B、线圈中的感应电动势为E=nBSω=nBl1l2ω．故B错误．
C、图示时刻ad、bc两边垂直切割磁感线，线圈中产生的感应电动势最大，由法拉第电磁感应定律分析得知，磁通量的变化率最大．故C正确．
D、线圈ad边所受安培力的大小为F=nBIl2=nB$\frac{nB{L}_{1}{L}_{2}ω}{R}$•L2．故D错误．
故选：AC．
点评 本题研究交变电流的产生规律，实质上是电磁感应知识的具体应用，是右手定则、法拉第电磁感应定律、安培力等知识的综合应用．
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（1）某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：
由以上数据可知，他们测量Rx是采用图1中的甲图（选填“甲”或“乙”）
（2）图2是测量Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端．请根据图1所选的电路图，补充完成图2中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏．
（3）这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如图3所示，请根据实验测量数据，在图3中标出7次测量数据坐标点，并描绘出U-I图线．由图线得到金属丝的阻值Rx=4.5Ω（保留两位有效数字）．
（1）某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：
| 次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| U/V | 0.10 | 0.30 | 0.70 | 1.00 | 1.50 | 1.70 | 2.30 |
| I/A | 0.020 | 0.060 | 0.160 | 0.220 | 0.340 | 0.460 | 0.520 |
（2）图2是测量Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端．请根据图1所选的电路图，补充完成图2中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏．
（3）这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如图3所示，请根据实验测量数据，在图3中标出7次测量数据坐标点，并描绘出U-I图线．由图线得到金属丝的阻值Rx=4.5Ω（保留两位有效数字）．
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