如圖甲所示,一矩形線圈abcd放置在勻強磁場中,并繞過ab、cd中點的軸O以角速度ω逆時針勻速轉(zhuǎn)動.若以線圈平面與磁場夾角=45°時(如圖乙所示)為計時起點,并規(guī)定自a流向b時的電流方向為正方向.則下列圖中正確的是

[  ]
A.

B.

C.

D.

答案:D
解析:

  講析 從題圖中可看出線圈從垂直于中性面開始旋轉(zhuǎn),由楞次定律可判斷,初始時刻電流方向為b到a,故若以線圈平面與磁場夾角=45°為計時起點,則瞬時電流的表達式為i=-imcos(+ωt),則D圖象描述正確.

  點評:交流發(fā)電的產(chǎn)生過程和圖象幾乎每年都考,復習時要將產(chǎn)生過程與圖象合二為一,此外要注意兩個要點.

  (1)極值問題:線圈通過中性面時,磁通量最大但磁通量的變化率為零,感應電動勢為零.線圈平面處于跟中性面垂直的位置時,磁通量為零,但是磁通量的變化率最大,感應電動勢、感應電流均最大.電動勢最大值Em=NBSω與軸的具體位置和線圈的形狀都是無關的.

  (2)變化問題:若本題中交流發(fā)電機從中性面位置計時電動勢的瞬時值為e=Emsinωt,若將其電樞的轉(zhuǎn)速提高一倍,其他條件不變,則其電動勢變?yōu)?Emsin2ωt(峰值及角速度都增加一倍).


練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2013?南開區(qū)二模)如圖甲所示,長、寬分別為L1、L2的矩形金屬線框位于豎直平面內(nèi),其匝數(shù)為n,總電阻為r,可繞其豎直中心軸O1O2轉(zhuǎn)動.線框的兩個末端分別與兩個彼此絕緣的銅環(huán)C、D(集流環(huán))焊接在一起,并通過電刷和定值電阻R相連.線框所在空間有水平向右均勻分布的磁場,磁感應強度B的大小隨時間t的變化關系如圖13乙所示,其中B0、B1和t1均為已知.在0~t1的時間內(nèi),線框保持靜止,且線框平面和磁場垂直;t1時刻后線框在外力的驅(qū)動下開始繞其豎直中心軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動.求:
(1)0~t1時間內(nèi)通過電阻R的電流大;
(2)線框勻速轉(zhuǎn)動后,在轉(zhuǎn)動一周的過程中電流通過電阻R產(chǎn)生的熱量;
(3)線框勻速轉(zhuǎn)動后,從圖甲所示位置轉(zhuǎn)過90°的過程中,通過電阻R的電荷量.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖甲所示,長、寬分別為L1、L2的矩形金屬線框位于豎直平面內(nèi),其匝數(shù)為n,總電阻為r,可繞其豎直中心軸O1O2轉(zhuǎn)動.線框的兩個末端分別與兩個彼此絕緣的銅環(huán)C、D(集流環(huán))焊接在一起,并通過電刷和定值電阻R相連.線框所在空間有水平向右均勻分布的磁場,磁感應強度B的大小隨時間t的變化關系如圖乙所示,其中B0、B1和t1均為已知.在0~t1的時間內(nèi),線框保持靜止,且線框平面和磁場垂直;t1時刻后線框在外力的驅(qū)動下開始繞其豎直中心軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動.求:
(1)0~t1時間內(nèi)通過電阻R的電流大;
(2)線框勻速轉(zhuǎn)動后,在轉(zhuǎn)動一周的過程中電流通過電阻R產(chǎn)生的熱量;
(3)線框勻速轉(zhuǎn)動后,從圖甲所示位置轉(zhuǎn)過90°的過程中,通過電阻R的電荷量.
(4)當線圈平面與中性面夾角為π/3時,感應電動勢為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2008?韶關一模)一有界磁場區(qū)域如圖甲所示,質(zhì)量為m、電阻為R的長方形矩形線圈abcd邊長分別為L和2L,線圈一半在磁場內(nèi),一半在磁場外,磁感強度為B0.t0=0時刻磁場開始隨時間均勻減小,線圈中產(chǎn)生感應電流,在磁場力作用下運動,V-t圖象如圖乙,圖中斜向虛線為過0點速度圖線的切線,所測數(shù)據(jù)t1、t2、V2 已由圖中給出,不考慮重力影響.
求:(1)磁場磁感強度的變化率. (2)t2時刻后的回路電功率.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2008?福州模擬)如圖甲所示,磁場垂直于矩形線框平面,矩形線框面積為0.2m2,電阻為0.1Ω,磁感應強度按如圖乙規(guī)律變化,則在0~0.01s內(nèi)時間內(nèi)線圈產(chǎn)生的焦耳熱為
0.4
0.4
J,及通過線圈某一截面的電量
0.2
0.2
C.

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科目:高中物理 來源:黃岡重點作業(yè) 高三物理(下) 題型:013

如圖甲所示,一矩形線圈abcd在勻強磁場中繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動,穿過線圈的磁通量Φ隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示,下列敘述中正確的是

[  ]

A.時刻線圈中感應電動勢最大   

B.時刻導線ad的速度方向跟磁感線垂直

C.時刻線圈平面與中性面垂直   

D.、兩時刻線圈中感應電流方向相同

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