1、计算题  如图所示，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强度大小B=T，方向竖直向下,线框的CD边长为20cm、CE、DF长均为10cm，转速为50r/s，若从图示位置开始计时:（1）写出线框中感应电动势随时间变化的瞬时值表达式.（2）若线框电阻r=3,再将AB两端接入一个“6V，12W”的小灯泡，小灯泡能否正常发光？若不能，小灯泡实际消耗功率多大？(设小灯泡的阻值不变)?

参考答案：（1）e=10cos100πt(V)
（2）小灯泡不能正常发光，其实际功率是P=8.3(w)

本题解析：
本题考查的是交流发电机及其产生正弦式电流的原理；交流的峰值、有效值以及它们的关系。
（1）根据线框中感应电动势最大值，求出感应电动势的最大值；由转速求出角速度。图示时刻线圈与磁场平行，初相位为?．从而写出感应电动势随时间变化的瞬时值表达式．
线框中感应电动势最大值
感应电动势随时间变化的瞬时值表达式为
（2）根据欧姆定律电路中电流的有效值，由灯泡的额定电压与额定功率求出灯泡的电阻，再求解实际功率．
小灯泡的电阻为
电动势有效值为，电路中电流有效值为
小灯泡的额定电流为，所以小灯泡不能正常发光，其实际功率是
答案：（1）线框中感应电动势随时间变化的瞬时值表达式是
（2）小灯泡不能正常发光．小灯泡实际消耗功率是8.3W．

本题难度：一般

2、选择题  将一个半径为10cm的100匝圆形金属线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直，线框总电阻为3.14Ω。规定如图甲所示电流的方向为感应电流的正方向，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示。则（?）

A．0～1s内，感应电流的方向为正
B．1s～3s内，感应电流的方向为负
C．0～1s内，感应电流的大小为4A
D．线框中感应电流的有效值为A

参考答案：
ACD

本题解析：
0～1s内磁感应强度向上增大，根据楞次定律可知，感应电流的方向为顺时针方向，即为正；1s～3s内磁感应强度向上减小，感应电流的方向为逆时针方向，即为负。0～1s内，感应电流的大小为4A，1s～3s内．威应出流的大小2A。设线框中感应电流的有效值为I，则，所以I=A。

本题难度：简单

3、选择题  如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一匝数为N的矩形线圈，其面积为S，电阻为r，线圈两端外接一电阻为R的用电器和一个交流电压表。若线圈绕对称轴OOˊ以角速度ω做匀速转动，则线圈从图示位置转过90°的过程中，下列说法正确的是

A．通过电阻的电量为
B．穿过线圈平面的磁通量的改变量为NBS
C．交流电压表的示数为
D．电阻产生的热量为

参考答案：AC

本题解析：A、由得到，电量q=．故A正确．
B、从图示位置开始转动90°磁通量的变化量，△Φ=Φ2-Φ1=BS．故B错误．
C、电动势的最大值Em=NBSω，电动势的有效值E=Em，交流电压表示数U=E，得到U=．故C正确．
D、电阻R产生的热量Q==．故D错误．
故选AC

本题难度：一般

4、选择题  单匝闭合线框在匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动。在转动的过程中，线框中的最大磁通量为φm，最大感应电动势为Em，下列说法中错误的是（?）
A．当穿过线框的磁通量为零时，线框中感应电动势也为零
B．当穿过线框的磁通量减小时，线框中感应电动势也减小
C．当穿过线框的磁通量等于0.5φm时，线框中感应电动势不等于0.5Em
D．线框转动的角速度等于Em /φm

参考答案：AB

本题解析：当穿过线框的磁通量为零时，此时线圈平行于磁场，磁通量变化率最大，感应电动势最大，A错误，感应电动势和磁通量大小无关，只和磁通量变化率有关，B错误；C正确；最大感应电动势为，最大磁通量，所以，故，D正确；
让选错误的；故选AB
点评：本题就是考查学生对最大感应电动势为Em和最大磁通量 фm的理解，应用公式可直接求出．

本题难度：简单

5、简答题  有人为汽车设计的一个“再生能源装置”原理简图如图1所示，当汽车减速时，线圈受到磁场的阻尼作用帮助汽车减速，同时产生电能储存备用．图1中，线圈的匝数为n，ab长度为L1，bc长度为L2．图2是此装置的侧视图，切割处磁场的磁感应强度大小恒为B，有理想边界的两个扇形磁场区夹角都是900．某次测试时，外力使线圈以角速度ω逆时针匀速转动，电刷M端和N端接电流传感器，电流传感器记录的i-t图象如图3所示（I为已知量），取ab边刚开始进入左侧的扇形磁场时刻t=0．不计线圈转动轴处的摩擦

（1）求线圈在图2所示位置时，产生电动势E的大小，并指明电刷M和N哪个接电源正极；
（2）求闭合电路的总电阻R和外力做功的平均功率P；
（3）为了能够获得更多的电能，依据所学的物理知识，请你提出改进该装置的三条建议．

参考答案：（1）有两个边一直在均匀辐向磁场中做切割磁感线运动，故根据切割公式，有
E=2nBL1v
其中v=12ωL2
解得E=nBL1L2ω
根据右手定则，M端是电源正极?
（2）根据欧姆定律，电流：I?=ER
解得R=nBL1L2ωI
线圈转动一个周期时间内，产生电流的时间是半周期，故外力平均功率P=12I2R
解得P=nBL1L2ωI2
（3）增加磁感应强度；增加线圈匝数；增加磁场区域面积；?适当增加线圈面积；变成多组线圈等?
答：（1）线圈在图2所示位置时，产生电动势E的大小为nBL1L2ω，电刷M接电源正极；
（2）闭合电路的总电阻R为nBL1L2ωI，外力做功的平均功率P为nBL1L2ωI2；
（3）为了能够获得更多的电能，可以增加磁感应强度；增加线圈匝数；增加磁场区域面积； 适当增加线圈面积；变成多组线圈等．

本题解析：

本题难度：一般