1.一矩形线圈绕垂直于匀强磁场且位于线圈平面内的固定轴转动.线圈中的感应电动势e随时间t的变化关系如图所示.下列说法中正确的是( D )
A.t1时刻穿过线圈的磁通量为零
B.t2时刻穿过线圈的磁通量最大
C.t3时刻穿过线圈的磁通量的变化率最大
D.每当e变换方向时,穿过线圈的磁通量都为最大
解析:由e-t图象可知,在t=0时,线圈中的感应电动势最大,故此时线圈处于如图所示的位置,穿过线圈的磁通量为零,但磁通量变化得最快,即磁通量的变化率最大.经过T4,到达t1时刻,线圈由图示位置转过90°,线圈平面与磁场方向垂直(位于中性面),此时穿过线圈的磁通量最大,但磁通量的变化率等于零,e=0,选项A错误.再经过T4,到达t2时刻,线圈平面又平行于磁场方向,Φ=0,但ΔΦΔt最大,选项B错误.同理,t3时刻,ΔΦΔt=0,选项C错误.每当e变换方向时,e的瞬时值为零,这时线圈处于中性面,Φ最大,选项D正确.
2.处在匀强磁场中的矩形线圈abcd,以恒定的角速度绕ab边转动,磁场方向平行于纸面并与ab边垂直.在t=0时刻,线圈平面与纸面重合,如图所示,线圈的cd边离开纸面向外运动.若规定沿a→b→c→d→a方向的感应电流为正,则能反映线圈中感应电流i随时间t变化的图象是( C )
解析:线圈在磁场中从题图位置开始匀速转动时可以产生按余弦规律变化的交流电.对于题图起始时刻,线圈的cd边离开纸面向外运动,速度方向和磁场方向垂直,产生的电动势的瞬时值最大;用右手定则判断出电流方向为逆时针方向,与规定的正方向相同,所以C对.