矩形线圈的匝数为 50 匝,在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时,穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图所示,下列结论正确的是:
A .在 和 时,电动势最大
B .在 和 时,电动势改变方向
C .电动势的最大值是 157V
D .在 时,磁通量变化率最大,其值为
CD
【解析】
试题分析:从题图中可知,在 0.1 s 和 0.3 s 时刻,穿过线圈的磁通量最大,此时刻磁通量的变化率等于零; 0.2 s 和 0.4 s 时刻,穿过线圈的磁通量为零,但此时刻磁通量的变化率最大;由此得选项 A 、 B 错误 . 根据电动势的最大值公式: E m =nBSω , Φ m =BS , ω=2π/T ,可得: E m =50×0.2×2×3.14/0.4 V="157" V ;磁通量变化率的最大值应为 =3.14Wb/s ,故 C 、 D 正确 .
考点:交流电
点评:本题考查了交流电的产生,或者考察了法拉第电磁感应定律中关于磁通量变化率的理解.通常可以理解为该点的切线的斜率大小.
交变电流:
1、交变电流:大小和方向都随时间作周期性变化的电流,叫做交变电流。
2、交变电流的产生:
注:
①中性面——线框平面与磁感线垂直的位置。
②线圈平面与中性面重合时,磁通量最大,电动势为零,磁通量的变化率为零,线圈平面与中心面垂直时,磁通量为零,电动势最大,磁通量的变化率最大。
③线圈越过中性面,线圈中I感方向要改变。线圈转一周,感应电流方向改变两次。
1、交变电流:大小和方向都随时间作周期性变化的电流,叫做交变电流。
2、交变电流的产生:
注:
①中性面——线框平面与磁感线垂直的位置。
②线圈平面与中性面重合时,磁通量最大,电动势为零,磁通量的变化率为零,线圈平面与中心面垂直时,磁通量为零,电动势最大,磁通量的变化率最大。
③线圈越过中性面,线圈中I感方向要改变。线圈转一周,感应电流方向改变两次。
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