一、选择题(本题共5小题，每小题6分，共30分)

1.(2013•莆田高二检测)如图所示，属于交流电的是( )

2.一线圈在匀强磁场中匀速转动，在如图所示的位置时( )

A.穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最小

B.穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最大

C.穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最大

D.穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最小

3.线框在匀强磁场中绕OO′轴匀速转动(由上向下看是逆时针方向)，当转到如图所示位置时，磁通量和感应电动势大小的变化情况是( )

A.磁通量和感应电动势都在变大

B.磁通量 和感应电动势都在变小

C.磁通量在变小，感应电动势在变大

D.磁通量在变大，感应电动势在变小

4.(多选)一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时，产生的交变电动势的图像如图所示，则( )

A.交流电的峰值是10V

B.当t= 0时，线圈平面与磁感线垂直，磁通量最大

C.当t=πs时，e有最大值

D.t= πs时，e=-10V最小，磁通量变化率最小

5 .矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势e-t图像如图所示，则( )

A.t1、t3时刻线圈通过中性面

B.t2、t4时刻线圈中磁通量最大

C.t1、t3时刻线圈中磁通量变化率最大

D.t2、t4时刻线圈中感应电流方向改变

二、非  选择题(本题共2小题，共20分。需写出规范的解题步骤)

6.(8分)如图所示的矩形线圈，ab=40cm，ad=20cm，共50匝，在B=0.6T的匀强磁场中以300转每分的速度绕中心轴OO′匀速转动，当t=0时线圈平面与磁场垂直。

(1)写出感应电动势瞬时值的表达式。

(2)求出当t=0.025 s时感应电动势的瞬时值。

7.(12分)(能力挑战题)如图所示为实验室演示用手摇发电机模型，匀强磁场的磁感应强度为B=0.5T，线圈匝数N=50，每匝线圈面积S=0.048m2，转速n=75.0r/min，在匀速转动中从图示位置线圈转过90°开始计时。

(1)写出交变电流电动势瞬时值表达式。

(2)画出e-t图线。

答案解析

1.【解析】选C。方向随时间做周期性变化是交变电流最重要的特征。A、B、D三项所示的电流大小随时间做周期性变化，但其方向不变，它们所表示的是直流电。C选项中电流的方向随时间做周期性变化，故选C。

2.【解析】选C。当线圈平面平行于磁感线时，磁通量最小，但Em最大，即 最大，C对。x

3.【解析】选D。由题图可知Φ=Φmaxsinθ，所 以磁通量Φ变大。两竖直边切割磁感线的分速度变小，所以感应电动势变小，故D正确。

4.【解析】选A、B。从图像可知交流电的峰值为10V，t=πs时， e=0最小，A对、C错;t=0时，e最小，Φ最大，B对;t= πs时，e=-10V ，“-”号表示方向，e最大， 最大，D错。

【总结提升】解决图像问题的基本方法

一看：看“轴”、看“线”、看“斜率”、看“点”。

二变：掌握“图与图”“图与式”和“图与物”之间的变通能力。

三判(断)：结合图像和公式进行正确分析和判断。

5.【解析】选A。t1、t3时刻电动势为零，线圈经过中性面，此时磁感线与线圈平面垂直，磁通量最大，但磁通量的变化率为零，A正确，C错误;t2、t4时刻电动势的值最大，线圈经过垂直中性面的 位置，此时磁感线与线圈平面平行，磁通量为零，但磁通量的变化率最 大，B错误;由题图知电流方向在t1、t3时刻改变，D错误。

【变式备选】已知矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感 线的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图像如图甲所示，则下列说法正确的是( )

A.t=0时刻线圈平面与中性面垂直

B.t=0.01s时刻Φ的变化率达最大

C.t=0.02s时刻感应电动势达到最大

D.该线圈相应的感应电动势图像如图乙所示

【解析】选B。t=0时刻磁通量最大，线圈位于中性面位置，A错误;t=0.01s时刻磁通量为零，线圈位于垂直中性面的位置，电动势最大，磁通量的变化率最大， B正确;t=0.02s时刻磁通量最大，磁通量的变化率为零，感应 电动势为零，C错误;感应电动势与磁通量的变化率成正比，电动势随时间变化的图像为正弦曲线，D错误。

6.【解题指南】解答此类题目应掌握以下两点：

(1)感应电动势的瞬时值与哪些因素有关。

(2)计时起点不同将影响瞬时值的哪个方面。

【解析】(1)因为当t=0时线圈平面与磁场垂直，所以感应电动势的瞬时值表达式的形式为

e=Emsinωt，ω=10πrad/s

Em=nBSω=nBab•ad•ω=24πV

则感应电动势的瞬时值表达式是

e=Emsinωt=24πsin10πtV。

(2)t=0.025s时感应电 动势的瞬时值为

e=12 πV。

答案：(1)e=24πsin10πtV(2)12 πV

7.【解析】(1)线圈转动的角速度ω= = rad/s= rad/s，线圈中电动势的峰值为

Em=NBSω=50×0.5× 0.048× V=3πV

瞬时值表达式为e=Emsinωt=3πsin t(V)

(2)从中性面开始计时，则e-t图线为：

答案：(1)e=3πsin πt(V)  (2)见解析