题目内容

如图，匝数为100匝的矩形线圈abcd处于磁感应强度的水平匀强磁场中，线圈面积S＝0.5m2，内阻不计。线圈绕垂直于磁场的轴以角速度rad/s匀速转动。线圈通过金属滑环与理想变压器原线圈相连，变压器的副线圈接入一只“12V，12W”灯泡，灯泡正常发光，下列说法中正确的是
A．通过灯泡的交变电流的频率是50Hz
B．变压器原、副线圈匝数之比为10：1
C．矩形线圈中产生的电动势的最大值为120V
D．若将灯泡更换为“12V，24W”且保证其正常发光，需要增大矩形线圈的转速
B

试题分析：A、由可得；错误
BC、线圈的输出电压的最大值，变压器输入电压的有效值，由于灯泡正常发光，所以变压器的输出电压为12V,所以；B正确
D、由于输出电压不变，所以输入电压不变，线圈的最大值不变，转速不变；错误
故选B
点评：交流发电机的电动势，由于是正弦式交流电，所以电动势的有效值；变压器原副线圈匝数比等于电压比，输入功率等于输出功率。
练习册系列答案
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如右图所示，N匝矩形导线框以角速度ω在磁感应强度为B的匀强磁场中绕轴OO′匀速转动，线框面积为S，线框的电阻、电感均不计，外电路接有电阻R、理想交流电流表和二极管D。二极管D具有单向导电性，即正向电阻为零，反向电阻无穷大。下列说法正确的是

A．图示位置电流表的示数为0  
B．R两端电压的有效值
C．一个周期内通过R的电荷量 
D．交流电流表的示数
关于线圈在匀强磁场中转动产生的正弦交变电流,下列说法正确的是(      )
A．线圈平面每经过中性面一次,感应电流方向就改变一次,感应电动势方向不变
B．线圈转动一周,感应电流的方向一定改变一次
C．线圈平面每经过中性面一次, 感应电流和感应电动势方向都改变一次
D．线圈转动一周, 感应电流和感应电动势方向一定都改变一次
线圈在匀强磁场中转动产生电动势e＝10sin20πt V，则下列说法正确的是(　　)
A．t＝0时，线圈平面位于中性面
B．t＝0时，穿过线圈的磁通量最小
C．t＝0时，导线切割磁感线的有效速率最大
D．t＝0.4 s时，e有最大值10√2 V
闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，线圈中产生的交变电流的瞬时值表达式为i=Imsinωt。保持其他条件不变，使线圈的匝数及转速都增加1倍，则电流的变化规律为（  ）
A．i=2Imsin2ωtB．i=4Imsin2ωtC．i=2ImsinωtD．i=4Imsinωt
如图所示，正方形线圈abcd在磁感应强度B＝1T的匀强磁场中绕轴OO′以角速度ω＝10π rad/s匀速转动，线圈共10匝，线圈的电阻值为5 Ω，ab＝0.6 m，bc＝0.6 m，负载电阻R＝45 Ω.求

(1)电阻R在0.05 s内发出的热量；（结果保留两位小数）
(2)电阻R在0.05 s内流过的电荷量(设线圈从垂直中性面开始转动)．
（15分）如图所示，匀强磁场的方向竖直向上，磁感应强度大小为B0．电阻为R、边长为L的正方形线框水平放置， OO′为过ad、bc两边中点的直线，线框全部位于磁场中．现将线框右半部固定不动，而将线框左半部以角速度ω绕OO′为轴向上匀速转动，如图中虚线所示，要求：

（1）写出转动过程中线框中产生的感应电动势的表达式；
（2）若线框左半部分绕OO′向上转动90°，求此过程中线框中产生的焦耳热；
（3）若线框左半部分转动60°后固定不动，此时磁感应强度随时间按变化，k为常量，写出磁场对线框边的作用力随时间变化的关系式．
如图所示，有一矩形线圈的面积为S，匝数为N内阻不计，绕轴在水平方向的磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度做匀速转动，从图示位置开始计时。矩形线圈通过滑环接一理想变压器，滑动触头P上下移动时可改变输出电压，副线圈接有可调电阻R，下列判断正确的是
A．矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为e=
B．矩形线圈从图示位置经过时间时，通过电流表的电荷量为0
C．当P位置不动,R增大时，电压表读数也增大
D．当P位置向上移动、R不变时，电流表读数减小
发电机转子是匝数为100匝，长为20cm、宽为40cm的长方形线圈，将线圈置于磁感应强度为0.5T的匀强磁场中，使其绕垂直于磁场方向且在线圈平面内的轴以角速度50rad/s匀速转动。当线圈平面与磁场平行时开始计时，若线圈电阻为2Ω，线圈的两端通过滑环与一个阻值R=8Ω的灯泡连接。试求：
（1）发电机线圈中感应电动势的瞬时值表达式；
（2）灯泡在电路中的实际功率；
（3）当线圈平面与中性面的夹角为300时，通过灯泡的电流的瞬时值；
（4）为保持线圈做匀速转动，线圈每转一周的过程中外力对线圈所做的功；
（5）从计时开始到线圈转过600角的过程中通过灯泡的电量。

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