1、(建议用时：40分钟)【A组基础巩固】1图中，设磁感应强度为0.01 T，单匝线圈边长AB为20 cm，宽AD为10 cm，转速n为50 r/s，则线圈转动时感应电动势的最大值为()A1102 V B3.14102VC2102 VD6.28102 V解析：选D.感应电动势最大值EmNBSNBS2n10.010.20.1250 V6.28102 V.2(2019聊城高二联考)如图所示，面积均为S的单匝线圈绕轴在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度匀速转动，从图中所示位置开始计时，下图中能产生正弦交变电动势eBSsin t的是( )解析：选A.由题意可知，只有A、B图中线圈在切割磁感线，导致磁通量在
2、变化，从而产生感应电流，但B中在t0时产生的感应电动势最大，不按正弦规律变化，故只有A中产生的感应电动势为正弦交变电动势eBSsin t，而C、D图均没有导致磁通量变化，A正确3一台发电机的结构示意图如图所示，其中N、S是永久磁铁的两个磁极，它们的表面呈半圆柱面形状M是圆柱形铁芯，铁芯外套有一矩形线圈，线圈绕铁芯M中心的固定转轴匀速转动磁极与铁芯之间的缝隙中形成方向沿半径的辐向磁场若从图示位置开始计时电动势为正值，下列图象中能正确反映线圈中感应电动势e随时间t变化规律的是()解析：选D.发电机中的磁场为辐向磁场，因而在任何时刻均与导体垂直切割，故A、B错误；当线框经过竖直面后，电流方向改变，则
3、C错误，D正确4如图所示为演示交变电流的装置图，关于这个实验，正确的说法是()A线圈每转动一周，指针左右摆动两次B图示位置为中性面，线圈中无感应电流C图示位置，ab边的感应电流方向为由abD线圈平面与磁场方向平行时，磁通量变化率为零解析：选C.线圈在磁场中匀速转动时，在电路中产生周期性变化的交变电流，线圈经过中性面时电流改变方向，线圈每转动一周，有两次通过中性面，电流方向改变两次，指针左右摆动一次，故A错；线圈平面垂直于磁感线的位置称为中性面，显然图示位置不是中性面，所以B错；线圈处于图示位置时，ab边向右运动，由右手定则，ab边的感应电流方向为由ab，C对；线圈平面与磁场方向平行时，ab、c
4、d边垂直切割磁感线，线圈产生的电动势最大，也可以这样认为，线圈处于竖直位置时，磁通量为零，但磁通量的变化率最大，D错5(多选)(2019济南高二检测)如图甲所示，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以恒定的角速度转动当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如图乙所示的余弦规律变化，则在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线圈中的电流为零解析：选CD.t，此时线圈位于中性面位置，所以穿过线圈的磁通量最大，B错误；由于此时感应电动势为零，所以线圈中电流为零，线圈所受的安培力为零，A错误，C、D正确6(多选)(2019武汉调
5、研)如图所示是交流发电机的示意图线圈的AB边连在金属滑环 K上，CD边连在滑环 L 上，导体做的两个电刷 E、F分别压在两个滑环上，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路的连接下列说法正确的是()A当线圈转到图甲位置时，磁通量的变化率最大B从图乙所示位置开始计时，线圈中电流 i随时间 t变化的关系是 iImcos tC当线圈转到图丙位置时，感应电流最小D当线圈转到图丁位置时，流经外电路的电流方向为 EF解析：选BC.线圈平面与磁感线垂直，磁通量最大，但磁通量变化率最小为零，故A错误；从图乙所示位置开始计时，线圈产生的感应电动势最大，形成的感应电流最大，线圈中电流i随时间t变化的关系是iIm
6、cos t，故B正确；当线圈转到图丙位置时，线圈位于中性面位置，此时感应电流最小，且感应电流方向改变，故C正确；当线圈转到图丁位置时，感应电动势最大，根据楞次定律可知AB边感应电流方向为AB，流经外电路的电流方向为FE，故D错误7(多选)(2019天津联考)如图所示是交流发电机的示意图，当线圈转动到图示水平位置时( )A穿过线圈的磁通量最大B穿过线圈的磁通量变化率最大CAB边电流方向为ABDAB边电流方向为BA解析：选BD.线框平面与磁场平行，穿过线圈的磁通量为零，感应电动势最大，即穿过线圈的磁通量变化率最大；根据右手定则可知AB边电流方向为BA，故B、D正确，A、C错误【B组素养提升】8一个
7、矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图象如图甲所示，则下列说法中正确的是( )At0时刻，线圈平面与中性面垂直Bt0.01 s时刻，的变化率最大Ct0.02 s时刻，感应电动势达到最大D该线圈产生的相应感应电动势的图象如图乙所示解析：选B.由题图甲可知t0时刻，穿过线圈的磁通量最大，线圈处于中性面，t0.01 s时刻，磁通量为零，但变化率最大，故A项错误，B项正确；t0.02 s时刻，感应电动势应为零，故C、D项均错误9一闭合矩形线圈abcd绕垂直于磁感线的固定轴OO匀速转动，线圈平面位于如图甲所示的匀强磁场中通过线圈的磁通量随时间t的变化规律如图乙所示
8、，下列说法正确的是()At1、t3时刻通过线圈的磁通量变化率最大Bt1、t3时刻线圈中感应电流方向改变Ct2、t4时刻线圈中磁通量最大Dt2、t4时刻线圈中感应电动势最小解析：选B.从题图乙可以看出，t1、t3时刻通过线圈的磁通量最大，线圈经过中性面位置时线圈中感应电流方向改变，A错误，B正确；t2、t4时刻通过线圈的磁通量为零，线圈处于与中性面垂直的位置，此时感应电动势和感应电流均为最大，故C、D均错误10(2019百校联盟猜题卷)甲、乙两矩形单匝金属线圈分别绕与磁感线垂直的轴在同一匀强磁场中匀速转动，输出交流电的感应电动势图象如图中甲、乙所示，则()A甲的频率是乙的频率的2倍B甲线圈的截面
9、积是乙线圈截面积的6倍Ct1 s时，两线圈中的磁通量均为零Dt2 s时，两线圈均与磁感线平行解析：选B.由图象知甲的周期为2 s，乙的周期为1 s，所以f甲f乙12，选项A错误；甲的最大值为6 V，乙的最大值为2 V，所以Em甲Em乙31，由EmBS可知S甲S乙61，选项B正确；当线圈处于中性面时磁通量最大，而感应电动势为零，当线圈平行磁感线时，通过线圈的磁通量为零，而感应电动势最大，t1 s和t2 s 时两线圈均处于中性面位置，选项C、D错误11矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴转动，线圈共100 匝，转速为 r/min，在转动过程中穿过线圈的磁通量的最大值为0.03 Wb，则线圈平
10、面转到与磁感线平行时，感应电动势为多少？当线圈平面与中性面夹角为时，感应电动势为多少？解析：由题意知：m0.03 Wb，2n2 rad/s rad/s.线圈转至与磁感线平行时，感应电动势最大，故EmNBSNm1000.03 V1 V，瞬时值表达式eEmsin tsin t V，当t时，esin V V.答案：见解析12如图所示，一半径为r10 cm的圆形线圈共100匝，在磁感应强度B T的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的中心轴线OO以n600 r/min的转速匀速转动，当线圈转至中性面位置(图中位置)时开始计时(1)写出线圈内所产生的交变电动势的瞬时值表达式(2)求线圈从图示位置开始在 s时的电动势的瞬时值解析：(1)线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴线匀速转动时，线圈内产生正弦式交变电动势，当线圈平面在中性面时开始计时，其表达式为eEmsin t.eEmsin t，EmNBS(与线圈形状无关)，2n20 rad/s，故e100sin 20t V.(2)当t s时，e100sin V50 V86.6 V.答案：(1)e100sin 20t V(2)86.6 V