Question

8．如圖所示，匝數(shù)N、電阻為r、面積為S的矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，磁場的磁感應強度大小為B，各電表均為理想交流電表．t=0時刻線圈平面與磁場方向垂直，則（　�。�

• A． 線圈經(jīng)圖示位置時的感應電動勢最大
• B． 線圈中產(chǎn)生的瞬時感應電動勢e=NBωSsinωt
• C． 滑片P下滑時，電壓表的示數(shù)不變，電流表的示數(shù)變小
• D． 線圈轉(zhuǎn)過一周的過程中，流過電阻R的電量為$\frac{4NBS}{R+r}$

Answer 1

分析 矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動時，線圈中產(chǎn)生正弦式交變電流，電壓表測量的是R兩端電壓的有效值，根據(jù)閉合電路歐姆定律分析其讀數(shù)是否變化；
圖示位置沒有任何一邊切割磁感線，線圈中感應電動勢和磁通量的變化率為零；線圈每經(jīng)過中性一次，感應電流方向改變一次．

解答 解：A、t=0時刻線圈中的感應電動勢為零，因為此時線圈不切割磁感線，故A錯誤；
B、感應電動勢最大值E_m=NBωS，所以線圈中產(chǎn)生的瞬時感應電動勢e=NBωSsinωt，故B正確；
C、矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動時，線圈中產(chǎn)生正弦式交變電流，感應電動勢最大值為E_m=nBSω，線圈在磁場中勻速轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的感應電動勢最大值不變，有效值不變．滑片P下滑時，R增大，據(jù)閉合電路歐姆定律可知，通過R的電流有效值減小，線圈的內(nèi)電壓減小，則R的電壓有效值增大，電壓表的讀數(shù)增大，故C錯誤．
D、線圈轉(zhuǎn)過一周的過程中，流過電阻R的電量為q=$\frac{N△Φ}{R+r}$=0，故D錯誤；
故選：B．

點評 解決本題關(guān)鍵要掌握交變電流產(chǎn)生的原理，知道電壓表測量電壓的有效值．交流電路與直流電路都遵守閉合電路歐姆定律，只不過要注意電流與電動勢的對應關(guān)系，電流有效值應對應電動勢有效值．