7．如图10－1－22所示，在两平行金属板中央有一个静止的电子(不计重力)，当两板间加上交变电压后，能使电子有可能做往返运动的电压是(　)

解析：对A图象可知，电子先做加速度减小的加速运动，T时刻速度最大，由T到T做加速度增加的减速运动，T时刻速度为零．从T到T电子反向做加速度减小的加速运动，T时刻速度最大，由T到T做加速度增大的减速运动，T时刻速度为零，回到原位置，即电子能做往复运动．同样的方法可得B、C也对．

答案：ABC

　　甲　　　　　乙

图10－1－23

6．某交流发电机给灯泡供电，产生正弦式交变电流的图象如图10－1－21所示，下列说法中正确的是(　)

A．交变电流的频率为0.02 Hz

B．交变电流的瞬时表达式为i＝5cos 50πt(A)

C．在t＝0.01 s时，穿过交流发电机线圈的磁通量最大

D．若发电机线圈电阻为0.4 Ω，则其产生的热功率为5 W

解析：由图象知，交流电的周期为0.02 s，故频率为50 Hz，A项错；转动的角速度ω＝＝100π，故电流瞬时表达式为i＝5cos 100πt(A)，B错；t＝0.01 s时，电流最大，此时线圈磁通量应为0，C错；交流电电流的有效值I＝＝ A，故P＝I²R＝²×0.4 W＝5 W，故D正确．

答案：D

图10－1－22

5.

图10－1－20

如图10－1－20所示，面积为S、匝数为N、电阻为r的线圈固定在图示位置，线圈与阻值为R的电阻构成闭合电路，理想交流电压表并联在电阻R的两端；U形磁铁以线圈的中心轴线OO′为轴以角速度ω匀速转动，已知U形磁铁两极间的磁场为匀强磁场，磁感应强度为B，取磁铁转动到图示位置的时刻t＝0.则(　)

A．在t＝0时刻，线圈处于中性面，流过电阻R的电流为0

B．1 s内流过电阻R的电流方向改变次

C．线圈匝数减少为原来的一半，磁铁转动角速度增大到原来2倍，电压表读数不变

D．在电阻R的两端再并联一只阻值为R的电阻后，电压表的读数不变

解析：在t＝0时刻，线圈中的磁通量最小，线圈处于垂直于中性面的位置，感应电动势最大，流过电阻R的电流为最大值，A错；由于一个周期内电流的方向改变两次，1 s内流过电阻R的电流方向改变的次数为n＝2f＝，B正确；线圈产生的感应电动势的最大值E_m＝NBSω，线圈匝数减少为原来的一半，磁铁转动角速度增大到原来2倍，E_m不变，由于产生的交变电流为正弦交变电流，因此其有效值为E＝也不变，因匝数减半，内阻也减半，外电阻不变．所以路端电压增加，即电压读数变大，所以C不正确．当并联一个电阻R后，外电阻内电阻不变，所以路端电压减小，即电压读数减小，所以D错．

答案：B

图10－1－21

4．如图10－1－19所示，单匝闭合线框在匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的转轴OO′匀速转动，在转动过程中，穿过线框的最大磁通量为Φ_m，线框中的最大感应电动势为E_m，下列说法中正确的是(　)

A．在穿过线框的磁通量为的时刻，线框中的感应电动势为

B．在穿过线框的磁通量为的时刻，线框中的感应电动势为

C．线框每转动一周，线框中的感应电流方向改变一次

D．线框转动的角速度为

解析：闭合线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动，若从中性面开始计时，穿过线框的磁通量Φ按余弦规律变化，线框中产生的感应电动势按正弦规律变化，在穿过线框的磁通量为Φ_m/2的时刻，线框中的感应电动势大于E_m/2，A错误；在穿过线框的磁通量为Φ_m/的时刻，线框中的感应电动势等于E_m/，B项正确；线框每转动一周，线框中感应电流的方向改变两次，C错误；由E_m＝BSω＝Φ_mω解得线框转动的角速度为ω＝E_m/Φ_m，D正确．

答案：BD

3．如图10－1－18所示，边长为L的闭合正方形线框共有n匝，总电阻为R.在磁感应强度为B的匀强磁场中绕中心轴OO′匀速转动，线框中心轴OO′与磁场方向垂直，线框转动的角速度为ω，从线框平面平行于磁感线的位置开始计时，则(　)

①线框中产生电动势的瞬时值表达式为nBL²ωcos ωt　②t＝0时，线框中感应电流值为nBL²ω/R　③线框中电流的有效值为nBL²ωcos ωt　④线框中电流的频率为

A．①②　 　　B．②③　 　　C．③④　 　　D．①④

答案：A

图10－1－19

2．一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，周期为T.从中性面开始计时，当t＝T时，感应电动势的瞬时值为2 V，则此交变电动势的有效值为(　)

A．2 V　 　B．2 V　 　C. V　 　　D. V

解析：根据交流电电动势的瞬时值表达式e＝E_msin ωt，当t＝时，E_m＝4 V，则E_有＝E_m.

答案：A

图10－1－18

1．如图10－1－17甲所示，一矩形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴OO′以恒定的角速度ω转动，从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈中产生的交变电流按照图乙所示的余弦规律变化，在t＝时刻(　)

A．线圈中的电流最大　 　　　B．穿过线圈的磁通量为零

C．线圈所受的安培力为零　 　D．穿过线圈磁通量的变化率最大

解析：注意线圈转动过程中通过两个特殊位置(平行于磁感线和垂直于磁感线)时的特点；磁通量、磁通量的变化、磁通量的变化率不同；t＝＝，线圈转过90°，本题应选C项．

答案：C

5．在磁感应强度为B的匀强磁场中，一个面积为S的矩形线圈匀速转动时所产生的交流电电压随时间变化的波形如图10－1－16所示，线圈与一阻值R＝9 Ω的电阻串联在一起，线圈的电阻为1 Ω.则(　)

A．通过电阻R的电流瞬时值表达式为i＝10sin 200πt(A)

B．电阻R两端的电压有效值为90 V

C．1 s内电阻R上产生的热量为450 J

D．图中t＝1×10^－2 s时，线圈位于中性面

解析：通过电阻R的电流最大值为I_m＝＝10 A，线圈转动的角速度ω＝＝ rad/s＝100π rad/s，故电流的瞬时值表达式为i＝10sin 100πt(A)，A项错误；电阻R两端的电压有效值为U_有效＝R＝×9 V＝45 V，B项错误；1 s内电阻R上产生的热量Q＝t＝450 J，C项正确；t＝1.0×10^－2 s时感应电动势为零，此时穿过线圈的磁通量最大，线圈位于中性面，D项正确．

答案：CD

图10－1－17

4．如图10－1－15所示，边长为L＝0.2 m的正方形线圈abcd，其匝数为n＝10、总电阻为r＝2 Ω，外电路的电阻为R＝8 Ω，ab的中点和cd的中点的连线OO′恰好位于匀强磁场的边界线上，磁场的磁感应强度B＝1 T，若线圈从图示位置开始，以角速度ω＝2 rad/s绕OO′轴匀速转动，则以下判断中正确的是(　)

A．在t＝时刻，磁场穿过线圈的磁通量为零，但此时磁通量随时间变化最快

B．闭合电路中感应电动势的瞬时表达式e＝0.8 sin 2t

C．从t＝0时刻到t＝时刻，电阻R上产生的热量为Q＝3.2π×10^－4 J

D．从t＝0时刻到t＝时刻，通过R的电荷量q＝0.02 C

解析：线圈在磁场中转动，E_m＝nBSω＝0.4 V，B项错；当线圈平面与磁场平行时磁通量变化最快，A正确；Q_R＝I²Rt＝²Rt＝1.6π×10^－3 J，C错；q＝n＝0.02 C，D正确．

答案：AD

图10－1－16

3．如图10－1－14所示，在水平方向的匀强磁场中，有一单匝矩形导线框可绕垂直于磁场方向的水平轴转动．在线框由水平位置以角速ω匀速转过90°的过程中，通过导线横截面的电荷量为q，已知导线框的电阻为R，则下列说法中正确的是(　)

A．导线框转到如图所示的位置时电流的方向将发生改变

B．导线框转到如图所示的位置时电流的方向为badc

C．以图中位置作为计时起点，该导线框产生的交流电瞬时值表达式为e＝qRωsin ωt

D．题述过程中导线框上产生的焦耳热Q＝

解析：导线框转到中性面时电流方向发生改变，而图中表示的不是中性面，A项错误；根据右手定则或楞次定律判断导线框中电流的方向为abcd，B项错误；该导线框产生的交流电瞬时值表达式为e＝BSωcos ωt，由q＝可得该导线框产生的交流电瞬时值表达式为e＝qRωcos ωt，C项错误；题述过程中U_有效＝qRω/，时间t＝，Q＝t＝，D正确．

答案：D

图10－1－15