时间:2017-08-25 11:37:25
1、选择题 矩形线框在匀强磁场内匀速转动过程中，线框输出的交流电压随时间变化的图像如图所示，下列说法中正确的是（?）
A．2s末线框平面垂直于磁场，通过线框的磁通量最大
B．1s末线框平面垂直于磁场，通过线框的磁通量变化最快
C．此交变电流方向在1min内改变30次
D．将此交变电流接一标有：“36V,40W”的白炽灯时，此灯能正常发光
参考答案：ACD
本题解析：2s末电动势为零，此时线框平面垂直于磁场，通过线框的磁通量最大，A正确；1s末感应电动势最大，引时线框平面平行于磁场方向，通过线框的磁通量变化最快，B错误；周期为4s，一周内电流方向改变两次，则1min内改变30次，C正确；交流电的最大值为
V，有效值为36V，D正确。
本题难度：一般
2、简答题 一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，线圈内便产生按正弦规律变化的电流，这就是交流发电机原理.如图3-2-20所示.请思考下列问题：
图3-2-20
（1）实际的发电机，为了运转平稳，轴OO′通常位于ad、bc边的中点连线上.若将轴OO′向左或向右平移任意距离（小于或等于ad/2），线圈中是否仍产生规律相同的正弦式电流，为什么？
（2）若将线圈abcd换成等面积的圆形线圈，使其绕位于直径的轴匀速转动，线圈中是否仍产生规律相同的正弦式电流，为什么？
（3）线圈中感应电动势E与时间t的关系表达式的形式是正弦型还是余弦型和什么条件有关？
参考答案：（1）线圈中仍产生规律相同的正弦式电流 （2）线圈中仍产生规律相同的正弦式电流 （3）e＝
cosωt
本题解析：（1）如下图设轴OO′向左平移，设离a端距离为x，逆时针转动，从中性面开始计时，经时间t，线圈中的电动势e＝B(ab)xωsinωt＋B(cd)(ad－x)ωsinωt＝B(ab)(ad)ωsinωt＝BSωsinωt.由此可见，线圈中仍产生规律相同的正弦式电流，与轴的位置无关.
(2)由（1）可知，线圈中的电动势E＝BSωsinωt,与线圈的面积相关，与形状无关.因此，线圈中仍产生规律相同的正弦式电流.
(3)由（1）的推导过程可知，若从中性面开始计时，表达式为正弦型即E＝sinωt；若从线圈平面与磁场方向平行的位置开始计时，表达式为余弦型即?E＝cosωt.
本题难度：简单
3、选择题 如图所示，有一矩形线圈的面积为S，匝数为N内阻不计，绕OO′轴在水平方向的磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω做匀速转动，从图示位置开始计时．矩形线圈通过滑环接一理想变压器，滑动触头P上下移动时可改变输出电压，副线圈接有可调电阻R，下列判断正确的是（ ）
A．矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为e=NBSωcosωt
B．矩形线圈从图示位置经过
| π 2ω |
参考答案：A、从垂直于中性面时开始计时，矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为e=NBSωcosωt，故A正确；
B、矩形线圈从图示位置经过π2ω时间时，转过的角度为ωt=π2，磁通量一直增加，电流方向没有改变，故通过电流表的电荷量为：q=N△ΦR≠0（其中R为），故B错误；
C、交流发电机内电阻不计，故变压器输入电压不变，根据理想变压器的变压比公式U1U2=n1n2，当P位置不动，R增大时，电压表读数不变，仍然等于发电机的电动势有效值；
D、当P位置向上移动、R不变时，根据理想变压器的变压比公式U1U2=n1n2，输出电压变大，故电流变大，功率变大，故输入电流也变大，故电流表读数变大，故D错误；
故选A．
本题解析：
本题难度：一般
4、填空题 如图所示，单匝线圈在匀强磁场中绕OO"轴从图示位置开始匀速转动．①若线圈从图示位置转过
| π 6 |
参考答案：①从图示位置开始计时，线圈转动过程中的瞬时电动势表达式 e=nBSωsinωt=Emsinωt=Emsinπ6=12Em，
所以 Em=2e=2×10V=20V
②感应电动势的有效值为 E=
本题解析：
本题难度：一般
5、选择题 一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，产生正弦交变流电的图象如图所示，下列说法正确的是(? )
A．0.01s时刻线圈处于中性面位置
B．0.01s时刻穿过线圈的磁通量为零
C．该交流电流有效值为2A
D．该交流电流频率为50Hz
参考答案：B
本题解析：线圈处于中性面时感应电动势为零，感应电流为零，在0.01s时感应电流最大，此时线圈平面与磁场平行，磁通量变化率最大，A错B对，由
有效值为
，C错；周期为0.04s，频率为25Hz
本题难度：简单