1、选择题 如图所示,某一线圈在匀强磁场中匀速转动产生的交变电流图象,从图中可知( )
A.在A和C时刻线圈处于中性面位置
B.在B和D时刻线圈中的磁通量为零
C.在A和C时刻线圈中的磁通量的变化率为零
D.在A和C时刻线圈平面与磁场方向平行
参考答案:A、A和C时刻线圈中电流最大,故线圈处于与中性面垂直的位置;故A错误;
B、B和D时刻线圈中电流为零,此时处于中性面,此时线圈中磁通量最大;故B错误;
C、AC时刻线圈中磁通量最小,但磁通量的变化率最大;故C错误;
D、AC时刻线圈中电流最大,此时与中性面垂直,与磁场方向平行;故D正确;
故选:D.
本题解析:
本题难度:简单
2、实验题 为了研究变压器的匝数比和匝数,可以先把原线圈接在220 V交流电源上,测得副线圈两端的电压为10 V,则可知原、副线圈的匝数比
?;然后再将副线圈按原绕向再增加10匝,原线圈仍接在220 V交流电源上,测得副线圈两端的电压变为15 V,则原线圈的匝数
为?圈。
参考答案:22:1? 440
本题解析:根据变压器的变压比
,若将副线圈再增加10匝,有
,解得
=440。
本题难度:简单
3、简答题 如图所示,匝数为N的矩形线圈abcd的边长分别是ab=L,ad=D,线圈的电阻为R,线圈与磁感应强度为B的匀强磁场平行,线圈以ab边为轴做角速度为ω的匀速转动.求:
(1)从图示位置线圈转过60°的感应电动势的瞬时值;
(2)从图示位置转过90°的过程中线圈的平均感应电动势;
(3)从图示位置转过90°的过程中线圈中产生的焦耳热.

参考答案:(1)交流电的瞬时表达式e=Emcosωt;
则转过60°时,瞬时表达式:e=NBLDωcos60°=12NBLDω
(2)由法拉第电磁感应定律可知:
.E=N△?△t=2NBLD?π;
(3)交流电的最大值:Em=NBLDω
则有效值为:E=
本题解析:
本题难度:一般
4、计算题 如图所示,为一交流发电机和外接负载的示意图,发电机电枢线圈为n匝的矩形线圈,边长
?= L1,
?= L2,绕OO′轴在磁感强度为B的磁场中以角速度ω转动(不计一切摩擦),线圈电阻为r ,外电路负载电阻为R 。试求:

(1)电路中伏特表的示数;
(2)线圈每转动一周,外力所做的功。
参考答案:(1)
?(2)?

本题解析::(1)电路中产生的感应电动势
有效值 
电阻两端的电压
即为电路中伏特表的示数。
(2)由能量守恒可得,外力在一个周期内做的功就等于电的功:

本题难度:一般
5、计算题 如图所示,矩形线圈面积为S,匝数为N,线圈电阻为r,在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO′轴以角速度ω匀速转动,外电路电阻为R.当线圈由图示位置转过90°的过程中,求:

(1)通过电阻R的电荷量q.
(2)电阻R上产生的焦耳热Q.
(3) 写出从图示位置开始计时通过电阻R上的瞬时电流的数学表达式.
参考答案:(1)
(2)
(3)
本题解析:(1)依题意磁通量的变化量ΔΦ=BS,线圈转过90°的时间为Δt=
=
=
,平均感应电动势为E=N
=
;平均感应电流为I=
=
;通过电阻R的电荷量为q=I·Δt=
.
(2)线圈中感应电动势的有效值和最大值Em的关系是E=
=
,电路中电流的有效值为I=
=
.
电阻R上产生的焦耳热为
Q=I2RΔt=
.
(3)根据闭合电路欧姆定律:
线圈中的电流瞬时表达式:
点评:对于交变电流,求解热量、电功和电功率用有效值,而求解电量要用平均值.
本题难度:一般