Question

【題目】某興趣小組自制一小型發(fā)電機(jī)，使線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，穿過(guò)線圈的磁通量隨時(shí)間t按正弦規(guī)律變化的圖象如圖所示，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)周期為T，線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的最大值Em則

A. 在時(shí)，磁場(chǎng)方向與線圈平面平行

B. 在時(shí)，線圈中的磁通量變化率最小

C. 在時(shí)，線圈中電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值最大

D. 若線圈轉(zhuǎn)速增大為原來(lái)的2倍，則線圈中電動(dòng)勢(shì)變?yōu)樵瓉?lái)的2倍

Answer 1

【答案】CD

【解析】

（1）當(dāng)線圈平面與磁感線的方向垂直時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量最大，此時(shí)感應(yīng)電流為0；當(dāng)線圈與磁感線的方向平行時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量為0，此時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流最大；
（2）交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的最大值Em=nBSω，根據(jù)Φ-t圖線得出周期T以及角速度．從而求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值．
（3）圖中是以垂直于中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)的，所以感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)表達(dá)式：e=Emcos（ωt）．

由交流電的變化規(guī)律可知，當(dāng)線圈平面與磁感線的方向垂直時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量最大，所以在t=T/4時(shí)，磁場(chǎng)方向與線圈平面垂直。故A錯(cuò)誤；由交流電的變化規(guī)律可知，當(dāng)線圈與磁感線的方向平行時(shí)，即在t=T/2時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量為0，此時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)線圈中的磁通量變化率最大。線圈中電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值最大，故B錯(cuò)誤；C正確；若線圈轉(zhuǎn)速增大為原來(lái)的2倍，則線圈中最大電動(dòng)勢(shì)：Em′=nBS2ω=2nBSω=2Em，線圈中電動(dòng)勢(shì)變?yōu)樵瓉?lái)的2倍。故D正確。故選CD。