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8.矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势如图所示,则(  )
A.t1时刻线圈中磁通量为零B.t2时刻线圈中磁通量变化率最大
C.t3时刻线圈中磁通量变化最快D.t4时刻线圈通过中性面

分析 矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时产生正弦交变电流.磁通量为零,感应电动势最大;磁通量最大时,感应电动势为零,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、t1时刻感应电动势为零,磁通量最大,线圈通过中性面.故A错误.
B、t2时刻感应电动势最大,线圈平面与中性面垂直,磁通量变化率最大.故B正确.
C、t3时刻感应电动势为零,磁通量最大,但是此时磁通量变化率为零,所以电动势为零;故C错误.
D、t4时刻线圈中感应电动势最大,磁通量变化率最大,与磁场方向平行;此时线圈垂直于中性面;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,要求不但能从磁通量的变化分析电动势的变化;还可以根据电流变化明确磁通量的变化.

练习册系列答案
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16.一研究性学习小组在完成“测定金属丝的电阻率”实验后,为学以致用,在不破坏滑动变阻器的前提下,设计了一个实验测定绕制滑动变阻器的电阻丝的总长度.
(1)经查已得知绕制待测滑动变阻器电阻丝的电阻率ρ;数出变阻器线圈表层缠绕(密绕)匝数为n;用毫米刻度尺测量n匝的排列长度为L.
(2)由于不知待测滑动变阻器R的电阻标称值(最大值),于是他们先用欧姆表粗测约为20Ω,然后再用伏安法更准确的测量,实验室中有以下备选器材:
待测滑动变阻器R
电源E(电动势3V、内阻可忽略不计)
电流表A1(量程0~50mA,内阻约12Ω)
电流表A2(量程0~3A,内阻约0.12Ω)
电压表V1(量程0~3V,内阻约3kΩ)
电压表V2(量程0~15V,内阻约15kΩ)
滑动变阻器R1(0~10Ω,允许最大电流2.0A)
滑动变阻器R2(0~1000Ω,允许最大电流0.5A)
定值电阻R0(30Ω,允许最大电流1.0A)
开关、导线若干
①为提高测量准确度,电流表应选用A1,电压表应选用V1,滑动变阻器应选用R1(填写器材的字母代号);
②请在右边的虚线框中画出测量滑动变阻器R的实验电路图(要求所测量值的变化范围尽可能大一些,所用器材用对应的符号标出),其中待测变阻器R、电源和开关已画出.
(3)某次测量中,电压表读数为U时,电流表读数为I;由已知量和测得量的符号,写出绕制这个滑动变阻器电阻丝的长度的表达式为l=$\frac{π{L}^{2}}{4{n}^{2}ρ}$($\frac{U}{I}$-R0).

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