第1节 交变电流
[基础训练]
1．(多选)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时开始计时，则在0～这段时间内( )
A．线圈中的感应电流一直在减小
B．线圈中的感应电流先增大后减小
C．穿过线圈的磁通量一直在减小
D．穿过线圈的磁通量的变化率一直在减小
AD 解析 在现在这个位置上，线圈平面与磁场方向平行，感应电流最大，在0～时间内线圈转过四分之一个圆周，感应电流从最大减小为零，磁通量变化率从最大减小为零，磁通量逐渐增大，故选项A、D正确．
2．(多选)如图所示，一矩形线圈绕与匀强磁场垂直的中心轴旋转，切割磁感线的两边通过导体圆环外接电阻R，自图示位置开始以角速度ω匀速转动，则通过R的电流( )
A．大小和方向都不断变化 B．方向不变，大小不断变化
C．变化的规律i＝Imsin ωt D．变化的规律i＝Imcos ωt
AD 解析 线圈在匀强磁场中匀速转动时产生正弦(或余弦)交变电流，和电阻R构成闭合回路，电流的大小、方向均发生变化，故选项A正确，B错误；由于线圈开始时位于垂直于中性面的平面，所以i＝Imcos ωt，故选项D正确，C错误．
3．(多选)如图所示，一正方形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，沿着OO′观察，线圈沿逆时针方向转动，已知匀强磁场的磁感应强度为B，线圈匝数为n，边长为l，电阻为R，转动的角速度为ω.则当线圈转至图示位置时( )
A．线圈中感应电流的方向为abcda B．穿过线圈的磁通量为零
C．线圈中的感应电流为 D．穿过线圈磁通量的变化率为零
BC 解析 题中图示位置，线圈平面与磁场方向平行，所以穿过线圈的磁通量为零，磁通量的变化率最大，选项B正确，D错误；此时由右手定则可知电流方向为adcba，选项A错误；由峰值表达式Em＝nBSω可知Im＝，题中图示位置的感应电流等于峰值，选项C正确．
4．(多选)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t＝0.1 s和t＝0.3 s时，电动势最大
B．在t＝0.2 s和t＝0.4 s时，电动势改变方向
C．电动势的最大值是157 V
D．在t＝0.4 s时，磁通量变化率达到最大，其值为3.14 Wb/s
CD 解析 由Φ－t图象可知Φmax＝BS＝0.2 Wb，T＝0.4 s，又因为N＝50匝，所以Emax＝NBSω＝NΦmax·＝157 V，选项C正确；t＝0.1 s和0.3 s时，Φ最大，E＝0，电动势改变方向，t＝0.2 s和0.4 s时，Φ＝0，E＝Emax最大，选项A、B错误；根据线圈在磁场中转动时产生感应电动势的特点知，当t＝0.4 s时，最大，＝3.14 Wb/s，选项D正确．
