Question

如图所示，边长L=0.2m的正方形线圈abcd，其匝数n=lO，总电阻r=2Ω，外电路的电阻R=8Ω，ab边的中点和cd边的中点的连线00′恰好位于匀强磁场的边界线上，磁场的磁感应强度B=1T，若线圈从图示位置开始计时，以角速度ω=2rad/s绕00′轴匀速转动．则以下判断中正确的是（ ）

A．在时刻，磁场穿过线圈的磁通量最大
B．闭合电路中感应电动势的瞬时表达式为e=0.8sin2t
C．从t=O时到时刻，通过电阻R的电量q=0.02C
D．从t=O时到时刻，电阻R上产生的热量为Q=3.2π×10^-4J

Answer 1

【答案】分析：线框在匀强磁场中匀速转动，产生正弦式交变电流，根据规律可列出感应电动势的瞬时表达式，最大值与有效值的 倍；每当线框通过中性面时，电流方向改变；当磁通量为零时，线框切割速度最大，产生的电动势也最大．
解答：解：A、=πS，在时刻，线圈从图示位置转过90°，此时磁场穿过线圈的磁通量最小，故A错误；
B、闭合电路中感应电动势的瞬时表达式e=Emsinωt，而Em=nBSω，所以e=nBL²ωsinωt=0.4sin2t．故B错误；
C、由电量的公式I=，得==0.02C，故C正确；
D、从t=O时到时刻，电阻R上产生的热量为=1.6π×10^-4J，故D错误；
故选：C
点评：线框在匀强磁场中匀速转动，产生正弦式交变电流．而对于电表读数、求产生的热量均由交变电的有效值来确定，而涉及到耐压值时，则由最大值来确定．而通过某一电量时，则用平均值来求．同时注意磁场只有一半．