Question

19．一矩形导体线框在匀强磁场中绕轴匀速转动，某时刻恰好转到图中所示位置，则（　　）

• A． 此时通过线框的磁通量为零，线框中的感应电流即将改变方向
• B． 此时线框两条边虽然在切割磁感线，但运动方向相反，线框回路感应电动势为零
• C． 线框从此位置再转动45°时，线框中的感应电流瞬时值将等于有效值
• D． 若线框加快转动速度，线框中产生交流电的频率和电流强度都会变大

Answer 1

分析 矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，线圈中产生正弦式电流．在垂直于中性面时，线圈与磁场平行，磁通量为零，感应电动势最大．

解答 解：A、B、由图可知，线圈处于与中性面相互垂直的位置，此时线圈中磁通最最小，磁通量的变化率最大；感应电动势和感应电流最大，线框中的电流的方向不变；故AB错误；
C、从该时刻开始计时，则线框内电流的表达式：i=I_msinωt，线框从此位置再转动45°时，线框中的感应电流瞬时值${I}_{t}={I}_{m}•sin45°=\frac{\sqrt{2}}{2}{I}_{m}$，等于有效值，故C正确；
D、若线框加快转动速度，线框中产生交流电的频率f=2πn可知交流电的频率增大；电流强度${I}_{m}=\frac{{E}_{m}}{\sqrt{2}}=\frac{BSω}{\sqrt{2}}$随转速和角速度的增大而增大．故D正确；
故选：CD．

点评 本题考查正弦式电流产生原理的理解能力，抓住两个特殊位置的特点：线圈与磁场垂直时，磁通量最大，感应电动势为零，即磁通量的变化率为零；线圈与磁场平行时，磁通量为零，感应电动势最大，即磁通量的变化率为最大．