一个闭合的矩形线圈放在匀强磁场中匀速转动,角速度为ω时,线圈中产生的交变电动势的最大值为E0,周期为T0,外力提供的功率为P0.若使线圈转动的角速度变为2ω,线

一个闭合的矩形线圈放在匀强磁场中匀速转动,角速度为ω时,线圈中产生的交变电动势的最大值为E0,周期为T0,外力提供的功率为P0.若使线圈转动的角速度变为2ω,线

题型:不详难度:来源:
一个闭合的矩形线圈放在匀强磁场中匀速转动,角速度为ω时,线圈中产生的交变电动势的最大值为E0,周期为T0,外力提供的功率为P0.若使线圈转动的角速度变为2ω,线圈中产生的交变电动势的最大值为E,周期为T,外力提供的功率为P.则E、T和P的大小为                                                                   (  )
A.E=2E0,T=T0,P=2P0
B.E=E0,T=T0,P=2P0
C.E=2E0,T=T0,P=2P0
D.E=2E0,T=T0,P=4P0

答案
D
解析
设线圈为N匝,面积为S,所在区域磁感应强度为B,当角速度为ω时,产生的最大感应电动势E0=NBSω,周期T0,外力提供的功率P0.当角速度为2ω时,产生的最大感应电动势E=2NBSω=2E0,周期T=T0,外力提供的功率P==4P0.故选项D对.
举一反三
(2010年高考广东理综卷改编)如图10-1-9是某种正弦式交变电压的波形图,由图可确定该电压的以下说法错误的是(  )

图10-1-9
A.周期是0.02 s
B.最大值是311 V
C.有效值是220 V
D.表达式为u=220sin 100πt(V)

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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
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(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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