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1、1矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，下列说法中不正确的是()A在中性面时，通过线圈的磁通量最大B在中性面时，感应电动势为零C穿过线圈的磁通量为零时，感应电动势也为零D线圈每通过中性面一次，电流方向改变一次解析：选 C.由中性面的特点可知，应选为 C.2线圈在匀强磁场中转动产生电动势 e10sin20t V，则下列说法正确的是( )At0 时，线圈平面位于中性面B t0 时，穿过线圈的磁通量最大C t0 时，导线切割磁感线的有效速率最大Dt0.4 s 时，e 有最大值 10 V2解析：选 AB.由电动势的瞬时值表达式，计时从线圈位于中性面时开始，所以 t0 时，线圈平面位于中性面
2、，磁通量为最大，但此时导线速度方向与磁感线平行，切割磁感线的有效速率为零，A 、B 正确，C 错误 当 t0.4 s 时，e 10sin20 t10sin(200.4) V0，D 错误3.如图 5118 所示，一面积为 S 的单匝矩形线圈处于有界磁场中，能使线圈中产生交变电流的是()A将线圈水平向右匀速拉出磁场B使线圈以 OO为轴匀速转动C使线圈以 ab 为轴匀速转动D磁场以 BB 0sint 规律变化解析：选 BCD.将线圈向右拉出磁 场时，线圈中电流方向不变A 错，BC 两种情况下产生交变电流，只是在 C 情况下当线圈全部位于磁场外的一段时间内线圈内没有电流，由法拉第电磁感应定律可知 D
3、种情况下产生按余弦规律 变化的电流 BCD 对4闭合线圈在匀强磁场中匀速转动时，产生的正弦式交变电流iI msin t.若保持其他条件不变，使线圈的匝数和转速各增加 1 倍，则电流的变化规律为()AiI msin tBiI msin 2tC i2I msin t Di2I msin 2t解析：选 D.由电动势的最大值知，最大电动势 与角速度成正比，与匝数成正比，所以电动势最大值为 4Em，匝数加倍后，其电阻也应该加倍，此时线 圈的电阻为 2R，根据欧姆定律可得电流的最大值为Im 2I m，因此， 电流的变化规律为4Em2Ri2I msin 2t.5.如图 5119 所示，一正方形线圈 abcd
4、 在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴 OO 匀速转动，沿着 OO观察，线圈沿逆时针方向转动已知匀强磁场的磁感图 5118图 5119应强度为 B，线圈匝数为 n，边长为 l，电阻为 R，转动的角速度为 .则当线圈转至图示位置时()A线圈中感应电流的方向为 abcdaB线圈中的感应电流为nBl2RC穿过线圈的磁通量为零D穿过线圈磁通量的变化率为零解析：选 BC.根据右手定则回路中电流 dc bad，A 错电动势 eE mnBSnBl 2，所以电流 i ，B 正确图示位eR nBl2R置时 0，但 0，C 正确， D 错误t6一只矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时
5、间变化的图象如图 5120 甲所示，则下列说法中正确的是()图 5120At0 时刻线圈平面与中性面垂直B t0.01 s 时刻 的变化率达最大C 0.02 s 时刻感应电动势达到最大D该线圈相应的感应电动势图象如图乙所示解析：选 B.t0 时 最大， 线圈应在中性面位置，A 错；t0.01 s 时，t 图象的斜率最大，故 最大， B 正确；t 0.02 s 时， 不变，t故 e0，C 错；因 t 图象为余弦图象，故 et 图象为正弦图象，D错7.如图 5121 所示是一多匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动所产生的感应电动势的图象，根据图象可知( )A此感应电动势的瞬时表达式为e200
6、sin0.02tB此感应电动势的瞬时表达式为 e200sin100tC t0.01 s 时，穿过线圈的磁通量为零Dt0.02 s 时，穿过线圈的磁通量的变化率最大答案：B8矩形线圈的匝数为 50 匝，在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图 5122 所示，下列结论正确的是()图 5122A在 t0.1 s 和 t0.3 s 时，电动势最大B在 t0.2 s 和 t0.4 s 时，电动势改变方向图 5121C电动势的最大值是 157 VD在 t0.4 s 时，磁通量变化率最大，其值为 3.14 Wb/s解析：选 CD.从题图中可知，在 0.1 s 和 0.3
7、 s 时刻，穿过线圈的磁通量最大，此时刻磁通量的变化率等于零；0.2 s 和 0.4 s 时刻，穿过线圈的磁通量为零，但此时刻磁通量的变化率最大，由此得选项 AB 错误根据电动势的最大值公式：E mnBS， mBS， ，可得：2TEm157 V；磁通量变化率的最大值应为 3.14 Wb/s，故 CD 正确Emn9如图 5123 甲所示，甲、乙两个并排放置的共轴线圈，甲中通有如图乙所示的交变电流，则下列判断错误的是()图 5123A在 t1 到 t2 时间内，甲乙相吸B在 t2 到 t3 时间内，甲乙相斥C t1 时刻两线圈间作用力为零Dt 2 时刻两线圈间吸引力最大解析：选 D.t1到 t2时
8、间内，甲中电流减小，甲中的磁场穿过乙且减小，因此乙中产生与甲同向的磁场，故甲、乙相吸，A 选项正确同理 B 选项 正确t 1时刻甲中电流最大，但 变化率 为零，乙中无感应电流，故两线圈的作用力为零，故 C 选项正确， t2时 刻甲中电流为零，但此时电流的变化率最大，乙中的感应电流最大，但相互作用力为零，故 D选项错误因此，错误的应是 D.10发电机的转子是匝数为 100，边长为 20 cm 的正方形线圈，将它置于磁感应强度 B0.05 T 的匀强磁场中，绕着垂直于磁场方向的轴以 100 rad/s 的角速度转动，当线圈平面跟磁场方向垂直时开始计时线圈和外电路的总电阻 R10 .线圈从计时开始，
9、到转过 60过程中通过线圈某一截面的电荷量为多少？解析： n 又 且 ，tt.Et I ER I qt所以，通过线圈某一截面的电荷量q t tIntR nR从中性面计时，转过 60，如图所示B SBS(1cos 60) BS12q C110 2 C.nBS2R 1000.050.20.220答案：110 2 C11.如图 5124 所示，一半径为 r10 cm 的圆形线圈共 100 匝，在磁感应强度 B T 的匀强52磁场中，绕垂直于磁场方向的中心轴线 OO以n600 r/min 的转速匀速转动，当线圈转至中性面位置时开始计时(1)写出线圈内所产生的感应电动势的瞬时值表达式；图 5124(2)
10、求线圈从图示位置经 s 时的电动势的瞬时值；160(3)求线圈从图示位置经 s 时间内的电动势的平均值160解析：当线圈从中性面开始计时，产生的感应电动势的瞬时值表达式为 e nBSsint.(1)e nBSsint，其中 2 n210 rad/s20 rad/s.所以 enBSsin t 100 0.1220sin 20 t V100sin 5220t V.(2)t1 s 时，e100sin 20 V50 V.160 160 3(3)t00 时，磁通量 1BS 0.12Wb Wb；52 0.05t1 s 时，磁通量 2B Scos t160 0.12cos 20 Wb Wb.52 160 0
11、.025平均电动势： n n 100 V47.8 V.Et 1 2t1 t00.05 0.025160答案：(1) e100sin 20t V(2)50 V(3)47.8 V312如图 5125 所示，在匀强磁场中有一个“”形导线框可绕 AB 轴转动，已知匀强磁场的磁感应强度 B T，线框的 CD 边52长为 20 cm，CE、DF 长均为 10 cm，转速为 50 r/s.若从图示位置开始计时：(1)写出线框中感应电动势的瞬时值表达式；(2)在 e t 坐标系中作出线框中感应电动势随时间变化关系的图象图 5125解析：(1) 线 框转动，开始计时的位置为线圈平面与磁感线平行的位置，在 t 时 刻线框转过的角度为 t，此时刻 eBl 1l2cost 即eBScost ，其中 B T，52S0.10.2 m20.02 m2，2 n250 rad/s100 rad/s，故e 0.02100cos100t V，52即 e10 cos100t V.2(2)线框中感应电动势随时间变化关系的图象如图所示答案：(1) e10 cos100t V2(2)见 解析 图
