Question

如圖所示，N=100匝的矩形線圈abcd，邊長ab=25cm，ad=20cm，放在磁感應強度B=0.4T的勻強磁場中，外力使線圈繞垂直于磁場的軸線OO′勻速轉動，轉速n=50r/s，線圈的總電阻為R=10Ω．t=0時線圈平面與磁感線平行，ab邊正轉出紙外，cd邊正轉入紙里．則下列說法中正確的是（　　）

• A、圖示時刻電流方向發生改變
• B、圖示時刻線圈中的電動勢最大
• C、從圖示位置轉過90°過程中流過線圈橫截面的電荷量為0.2C
• D、圖示位置時ab邊受到安培力的大小為2π N

Answer 1

分析：據題意首先知道產生正弦交流電，利用中性面和最大值面的特點分析AB選項；求通過橫截面的電量時，利用平均值求，且Q=

n△Φ

R

；圖示位置產生的感應電動勢最大，結合電路知識，求出電流，利用安培力公式求D選項即可．

解答：解：AB、據題意知道產生正弦交流電，且此位置是最大值面，電流方向不該變，磁通量最小，但產生的感應電動勢最大，故A錯誤，B正確；
C、據法拉第電磁感應定律，E=

n△Φ

△t

，通過的電流為I=

E

R

，據電流的定義式，通過橫截面的電量為Q=

n△Φ

R

，
所以圖示位置轉過90°過程中流過線圈橫截面的電荷量Q=

nBs

R

=

100×0.4×0.05

10

C=0.2C，故C正確；
D、圖示位置產生的感應電動勢最大，E_max=nBsω，產生的電流為I=

Emax

R

=20π，所以F_安=BIL=0.4×20π×0.25N=2πN，故D正確．
故選：BCD．

點評：線框在勻強磁場中勻速轉動，產生正弦式交變電流，知道中性面和最大值面的特點，求通過某一電量時，則用平均值來求．