Question

19．如图所示，N=10匝、边长L=1m的正方形线圈绕与匀强磁场垂直的中心轴OO′沿逆时针方向转动，转速n=120r/min，磁感应强度B=$\frac{2}{π}$ T，引出线的两端分别与相互绝缘的两个半圆形铜环相连．两个半圆形铜环又通过固定的电刷M和N与电阻R相连．线圈从图中位置开始转动过程中，（　　）

• A． 线圈从图中位置转动180°的过程中，通过电阻R的电荷量为零
• B． t=$\frac{1}{12}$s时，线圈与中性面所成夹角是60°
• C． 流过R的电流大小不断变化，方向总是M→R→N
• D． 若将电阻R换成耐压值为82V的电容器，电容器不会被击穿

Answer 1

分析 分析电路结构，明确线圈转动中产生的感应电动势的大小以及方向，明确铜环在电路中所起到的作用，来判断流过电阻R的方向．

解答 解：A、线圈从图中位置转动180°时，虽然起始过程磁通量均为零，但转动过程磁通量发生变化，产生了感应电流；故通过R的电量不可能为零；故A错误；
B、线圈的周期T=$\frac{1}{n}$=$\frac{60}{120}$=0.5s；则转过t=$\frac{1}{12}$s时，转过的周期数为：$\frac{1}{24}$周，则可知转过的夹角为：$\frac{360}{24}$=15°；故线圈与中性面的夹角为75°；故B错误；
C、由于产生的交流电，故电流大小不断变化，但由于电刷的作用，由右手定则可得，电流的方向总是由M→R→N；故C正确；
D、感应电动势的最大值E_m=NBSω=10×$\frac{2}{π}$×1×$\frac{2π}{0.5}$=80V；故将电阻R换成耐压值为82V的电容器，电容器不会被击穿；故D正确；
故选：CD．

点评 本题考查交流电的产生规律，注意本题和常规题目的区别，能分析电刷在电路中所起到的作用，从而正确判断电流的方向．