Question

9．如圖甲所示，一矩形閉合線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的轉(zhuǎn)軸OO′以恒定的角速度ω轉(zhuǎn)動(dòng)，從線圈平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí)開始計(jì)時(shí)，線圈中產(chǎn)生的交變電流按照?qǐng)D乙所示的余弦規(guī)律變化，在t=$\frac{π}{2ω}$時(shí)刻（　　）

• A． 線圈中的電流最大
• B． 穿過(guò)線圈的磁通量最大
• C． 線圈所受的安培力最大
• D． 穿過(guò)線圈磁通量的變化率最大

Answer 1

分析 一矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi)繞固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e隨于時(shí)間t的變化規(guī)律可得，線圈從垂直中性面開始計(jì)時(shí)；磁通量為零時(shí)，磁通量變化率最大；每當(dāng)線圈經(jīng)過(guò)中性面時(shí)，電流方向改變．

解答 解：A、該交變電流的周期為 T=$\frac{2π}{ω}$，在t=$\frac{π}{2ω}$時(shí)刻，即t=$\frac{T}{4}$時(shí)刻，由線圈中產(chǎn)生的交變電流圖象可知，感應(yīng)電流大小為零，故A錯(cuò)誤；
BD、在t=$\frac{π}{2ω}$時(shí)刻，感應(yīng)電流大小為零，則知感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，由法拉第電磁感應(yīng)定律知磁通量變化率也為零，線圈與磁場(chǎng)垂直，磁通量為最大．故B正確、D錯(cuò)誤；
C、在t=$\frac{π}{2ω}$時(shí)刻，感應(yīng)電流大小為零，由公式F=BIL知線圈所受的安培力為零．故C錯(cuò)誤；
故選：B

點(diǎn)評(píng) 學(xué)會(huì)通過(guò)瞬時(shí)感應(yīng)電流來(lái)判定在什么時(shí)刻，線圈處于什么位置；同時(shí)還能畫出磁通量隨著時(shí)間變化的圖象及線圈中的電流隨著時(shí)間變化的規(guī)律