如图10-1-12所示,处在匀强磁场中的矩形线圈abcd,以恒定的角速度绕ab边转动,磁场方向平行于纸面并与ab垂直.在t=0时刻,线圈平面与纸面重合,线圈的c

如图10-1-12所示,处在匀强磁场中的矩形线圈abcd,以恒定的角速度绕ab边转动,磁场方向平行于纸面并与ab垂直.在t=0时刻,线圈平面与纸面重合,线圈的c

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如图10-1-12所示,处在匀强磁场中的矩形线圈abcd,以恒定的角速度绕ab边转动,磁场方向平行于纸面并与ab垂直.在t=0时刻,线圈平面与纸面重合,线圈的cd边离开纸面向外运动.若规定abcda方向的感应电流为正方向,则下图能反映线圈感应电流I随时间t变化的图线是(  )

图10-1-12

图10-1-13
答案
C
解析
选C.根据右手定则或楞次定律可以判断,t=0时刻线圈的cd边离开纸面向外运动而切割磁感线,产生的感应电流i为正向;此时线圈磁通量为零,但是cd边切割磁感线的速度最大,磁通量的变化率最大,所以感应电动势、感应电流最大.
举一反三
(2011年厦门一中月考)如图10-1-14所示,匀强磁场的磁感应强度B=0.5 T,边长为L=10 cm的正方形线圈abcd共100匝,线圈电阻r=1 Ω,线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动,角速度为ω=2π rad/s,外电路电阻R=4 Ω,求:

图10-1-14
(1)转动过程中感应电动势的最大值;
(2)由图示位置(线圈平面与磁感线平行)转过60°角时的瞬时感应电动势;
(3)由图示位置转过60°角的过程中产生的平均感应电动势;
(4)交流电压表的示数;
(5)转动一周外力做的功;
(6) 周期内通过R的电荷量为多少?
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一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴转动,线圈匝数n=100.穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间按正弦规律变化,如图甲所示.发电机内阻r=5.0 Ω,外电路电阻R=95 Ω.已知感应电动势的最大值EmaxnωΦmax,其中Φmax为穿过每匝线圈磁通量的最大值.求:

⑴线圈的角速度ω
⑵感应电动势的最大值Emax
⑶串联在外电路中的交流电流表(内阻不计)的读数.
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(10分)如图9所示,交流发电机的矩形线圈abcd中,已知线圈面积为0.01m2,匝数100匝,线圈电阻r =2Ω,外电阻R =8Ω,电流表和电压表对电路的影响忽略不计。线圈在磁感强度B=2/(T)的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO’匀速转动,角速度ω=10πrad/s。若线圈经图示位置时开始计时(线圈平面平行于磁场方向),

(1)写出线圈中感应电动势瞬时值的表达式;
(2)从图示位置起转过90°过程中,通过电阻R的电量
(3)从图示位置起转过90°过程中,线圈上产生的焦耳热
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正弦交流电源与电阻R1、R2、交流电压表按图甲所示的方式连接,R1=20Ω,R2=10Ω,交流电压表的示数是20V.图乙是交变电源输出电压u随时间t变化的图象,则(    )

A.通过R1的电流i1随时间t变化的规律是i1=2cos10πt(A)
B.通过R1的电流i1随时间t变化的规律是i1=2cos100πt(A)
C.R2两端的电压u2随时间t变化的规律是u2=20cos10πt(V)
D.R2两端的电压u2随时间t变化的规律是u2=20cos100πt(V)
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如图甲所示,A、B为相同的环形线圈,它们共轴且相距很近,A线圈中通有图乙所示的交变电流,则(    )
A.在t1时刻,A、B的相互作用力为零
B.在t1到t2时间内,A、B相互吸引
C.在t2到t3时间内,A、B相互排斥
D.在t2时刻,A、B的相互作用力最大

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