Question

某線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生交變電流的圖象如圖所示，由圖中信息可以判斷（   ）

A．在A和C時(shí)刻線圈處于中性面位置

B．在B和D時(shí)刻穿過(guò)線圈的磁通量為零

C．從A→D時(shí)刻線圈轉(zhuǎn)過(guò)的角度為

D．若從O→D時(shí)刻歷時(shí)0.02 s，則在1s內(nèi)交變電流的方向改變100次

Answer 1

D

解析:

解決此類問題要把線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的具體位置與圖象上的時(shí)刻點(diǎn)對(duì)應(yīng)好。由圖象可知本題中線圈從中性面開始轉(zhuǎn)動(dòng)，電流瞬時(shí)值表達(dá)式為，由O到D完成一次周期性變化。根據(jù)圖象，首先判斷出感應(yīng)電流的數(shù)學(xué)表達(dá)式其中是感應(yīng)電流的最大值，是線圈旋轉(zhuǎn)的角速度。另外應(yīng)該進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到線圈是從中性面開始旋轉(zhuǎn)，而且線圈旋轉(zhuǎn)一周，兩次經(jīng)過(guò)中性面，經(jīng)過(guò)中性面的位里時(shí)電流改變方向。從該圖形來(lái)看，在t=O、B、D時(shí)刻電流為零，所以此時(shí)線圈恰好在中性面的位置，且穿過(guò)線圈的磁通量最大；在A、C時(shí)刻電流最大，線圈處于和中性面垂直的位置，此時(shí)磁通量為零；從A到D時(shí)刻，線圈旋轉(zhuǎn)3/4周，轉(zhuǎn)過(guò)的角度為；如果從O到D時(shí)刻歷時(shí)0.02 s，恰好為一個(gè)周期，所以1s內(nèi)線圈運(yùn)動(dòng)50個(gè)周期， 100次經(jīng)過(guò)中性面，電流方向改變100次。綜合以上分析可得，只有選項(xiàng)D正確。