Question

【題目】如圖甲所示，在勻強磁場中有一個n=10匝的閉合矩形線圈繞軸勻速轉動，轉軸垂直于磁場方向，線圈電阻5Ω，從圖甲所示位置開始計時，通過線圈平面的磁通量隨時間變化的圖象如圖乙所示，則

A. 線圈轉動過程中消耗的電功率為

B. 在t=0.2s時，線圈中的感應電動勢為零，且電流改變一次方向

C. 所產生的交變電流感應電動勢的瞬時表達式為

D. 線圈從圖示位置轉過90°時穿過線圈的磁通量變化最快

Answer 1

【答案】A

【解析】試題分析：繞垂直于磁場方向的轉軸在勻強磁場中勻速轉動的矩形線圈中產生正弦或余弦式交流電，由于從垂直中性面開始其瞬時表達式為，由求出最大感應電動勢，根據最大值與有效值的關系求出電動勢的有效值，由求出線圈消耗的電功率；磁感線與線圈平行時，磁通量為0，磁通量的變化率最大，當線圈處于中性面時，磁通量最大，磁通量的變化率為0，每次經過中性面電流方向發生變化．

從圖乙中可知，線圈產生的最大感應電動勢為：，因為線圈從垂直中性面開始計時，所以交變電流感應電動勢的瞬時表達式為，感應電動勢有效值為，線圈轉動過程中消耗的電功率為，A正確C錯誤；從圖乙中可知在t=0.2s時，磁通量為0，線圈中的感應電動勢最大，電流方向不變，B錯誤；圖示位置線圈平面與磁場方向平行，磁通量為0，磁通量的變化率最大，穿過線圈的磁通量變化最快，轉過90°，磁通量最大，磁通量變化率為0，D錯誤．