Question

一个矩形线圈在匀强磁场中匀角速转动，产生交变电动势的瞬时表达式为e=10sin4πtV，则（ ）
A．该交变电动势的频率为20Hz
B．零时刻线圈平面与磁场垂直
C．t=0.25s时，e达到最大值
D．在1s时间内，线圈中电流方向改变100次

Answer 1

【答案】分析：根据感应电动势的瞬时表达式e=10sin4πt （V）可以求出频率、t=0.5时，e的瞬时值、交流电的电动势最大值，当t=0时线圈平面跟磁感线垂直，磁通量最大，磁通量变化率为0．线圈恰好通过中性面．经过中性一次，电流方向改变一次．根据法拉第定律，感应电动势与磁通量变化率成正比．
解答：解：A、根据e=10sin4πt （V）得：ω=4π，ω=2πf，所以f=2Hz，故A错误；
B、当t=0时线圈平面跟磁感线垂直，磁通量最大，磁通量变化率为0，故B正确；
C、当t=0.25时，e=0，故C错误；
D、线圈通过中性面，线圈中电流方向改变．又因为周期为0.5s，所以在1s时间内，线圈通过中性面4次，线圈中电流方向改变4次，故D错误．
故选：B
点评：本题考查正弦交变电流产生过程中磁通量与感应电流、感应电动势及位置之间的关系，基本题．同时由感应电动势的瞬时表达式的含义，要求同学们能根据瞬时表达式求出相关物理量．