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1、选择题 如图所示,一矩形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴OO"以恒定的角速度ω转动,从线圈平面与磁场方向平行的位置开始计时,则在时刻
[? ]
A线圈中的感应电动势最小
B线圈中的感应电流最大
C穿过线圈的磁通量最大
D穿过线圈磁通量的变化率最小
参考答案:B
本题解析:
本题难度:简单
2、计算题 如图甲所示,一固定的矩形导体线圈水平放置,线圈的两端接一只小灯泡,在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场.已知线圈的匝数n=100匝,电阻r="1.0" Ω,所围成矩形的面积S="0.040" m2,小灯泡的电阻R="9.0" Ω,磁场的磁感应强度随时间按如图乙所示的规律变化,线圈中产生的感应电动势瞬时值的表达式为e=nBmStV,其中Bm为磁感应强度的最大值,T为磁场变化的周期.忽略灯丝电阻随温度的变化,求:
(1)线圈中产生感应电动势的最大值;
(2)小灯泡消耗的电功率;
(3)在磁感应强度变化的0~的时间内,通过小灯泡的电荷量.
参考答案:(1)8.0 V? (2)2.88 W? (3)4.0×10-3 C
本题解析:(1)因为线圈中产生的感应电流变化的周期与磁场变化的周期相同,所以由图象可知,线圈中产生交变电流的周期为T=3.14×10-2 s
所以线圈中感应电动势的最大值为
Em=8.0 V.
(2)根据欧姆定律,电路中电流的最大值为Im=="0.80" A
通过小灯泡电流的有效值为I=Im/A
小灯泡消耗的电功率为P=I2R="2.88" W.
(3)在磁感应强度变化的0~内,线圈中感应电动势的平均值?=nS通过灯泡的平均电流=
通过灯泡的电荷量Q=Δt==4.0×10-3 C.
本题难度:简单
3、填空题 一矩形线圈,在匀强磁场中绕垂直磁感线的对称轴转动,形成如图所示的交变电动势图象,试根据图象求出:(1)线圈转动的角速度 ;(2)该交变电动势的有效值 ;(3)交变电动势瞬时值表达式 。?
?
参考答案:л/3 rad/s ,14.14V ,? e=20sinл/3t V
本题解析:由图象可得:(1)T=6,=;
(2)最大值为20V,所以=14.14V;
(3).V
本题难度:简单
4、计算题 有一个正方形线框的线圈匝数为10匝,边长为20cm,线框总电阻为1Ω,线框绕OO"轴以10πrad/s的角速度匀速转动,如图,垂直于线框平面向里的匀强磁场的磁感应强度为0.5T,求:
(1)该线框产生的交变电流电动势最大值、电流最大值分别是多少?
(2)线框从图示位置转过60°时,感应电动势的瞬时值是多大?
(3)写出感应电动势随时间变化的表达式。
参考答案:解:(1)交变电流电动势最大值为Em=2nBLv=2nBLωL/2=nBSω=10×0.5×0.22×10π V=6.28 V
电流的最大值为
(2)线框转过60°时,感应电动势E=Emsin60°≈5.44 V
(3)由于线框转动是从中性面开始计时的,所以瞬时值表达式为e=Emsinωt=6.28sin10πt V
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 不计电阻的线圈在匀强磁场中绕垂直磁场的轴匀速转动,产生如图甲所示的正弦交流电,把该交流电接在图乙中理想变压器的A、B两端,电压表和电流表均为理想电表,Rt为热敏电阻(温度升高时其电阻减小),R为定值电阻。下列说法正确的是( )
A.在t=0.01s,穿过该线圈的磁通量为零
B.原线圈两端电压的瞬时值表达式为u=36sin50πt(V)
C.Rt处温度升高时,电流表的示数变大,变压器输入功率变大
D.Rt处温度升高时,电压表V1、V2示数的比值不变
参考答案:C
本题解析:t=0.01s时,u=0,此时是磁通量的变化率最小,磁通量最大,所以A错误;由图可知,U的最大值是,T=0.02s,则,所以电压的瞬时值表达式为(V),B错误;Rt处温度升高时,电阻减小,电流增加,根据,增加,,所以变压器输入功率变大,C正确;电压表V1示数不变,R和Rt的总电压不变,Rt处温度升高时,电阻减小,电流增加,R两侧的电压增大,Rt两侧的电压减小,所以电压表V1、V2示数的比值变大,D错误。
考点:交变电流,变压器,电路的动态分析。
本题难度:一般
Life is like an onion: You peel it off one layer at a time,and sometimes you weep. 生活就象洋葱头:你只能一层一层地把它剥开,有时你还得流泪.