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    （15分）如图所示，匀强磁场的方向竖直向上，磁感应强度大小为B0．电阻为R、边长为L的正方形线框水平放置， OO′为过ad、bc两边中点的直线，线框全部位于磁场中．现将线框右半部固定不动，而将线框左半部以角速度ω绕OO′为轴向上匀速转动，如图中虚线所示，要求：

    （1）写出转动过程中线框中产生的感应电动势的表达式；
    （2）若线框左半部分绕OO′向上转动90°，求此过程中线框中产生的焦耳热；
    （3）若线框左半部分转动60°后固定不动，此时磁感应强度随时间按变化，k为常量，写出磁场对线框边的作用力随时间变化的关系式．
    (1)（2）（3）

    试题分析：(1)线框在转动过程中，
    ab边的线速度：（2分）
    产生的感应电动势： (2分)
    (2) 在转过90°过程中产生的是正弦交流电，电动势的最大值：  (1分)
    电动势的有效值   (2分)
    在转过90°过程中产生的焦耳热：   (2分)
    (3)若转动后磁感应强度随时间按B=B0+kt变化，在线框中产生的感应电动势大小
             (2分)
    在线框中产生的感应电流：     (2分)
    线框ab边所受安培力的大小：   (2分)
    点评：本题难度较大，熟记交变电流瞬时值的公式，峰值与有效值的关系，在求解焦耳热时利用的是有效值，由于磁感强度的变化，对本题增大了难度，要能熟练掌握法拉第感应定律才能顺利求解此题
    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    （10分）如图所示，abcd为交流发电机的矩形线圈，其面积为S，匝数为n，线圈电阻为r，外电阻为R。线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO’匀速转动，角速度为。若图中的电压表、电流表均为理想交流电表，求：

    （1）此交流发电机产生感应电动势的最大值；
    （2）若从图示位置开始计时，写出感应电流随时间变化的函数表达式；
    （3）交流电压表和交流电流表的示数；

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    关于中性面，下列说法正确的是(　　)
    A．线圈在转动中经过中性面位置时，穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为零
    B．线圈在转动中经过中性面位置时，穿过线圈的磁通量为零，磁通量的变化率最大
    C．线圈每经过一次中性面，感应电流的方向就改变一次
    D．线圈每转动一周经过中性面一次，所以线圈每转动一周，感应电流的方向就改变一次

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图，匝数为100匝的矩形线圈abcd处于磁感应强度的水平匀强磁场中，线圈面积S＝0.5m2，内阻不计。线圈绕垂直于磁场的轴以角速度rad/s匀速转动。线圈通过金属滑环与理想变压器原线圈相连，变压器的副线圈接入一只“12V，12W”灯泡，灯泡正常发光，下列说法中正确的是
    A．通过灯泡的交变电流的频率是50Hz
    B．变压器原、副线圈匝数之比为10：1
    C．矩形线圈中产生的电动势的最大值为120V
    D．若将灯泡更换为“12V，24W”且保证其正常发光，需要增大矩形线圈的转速

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    矩形线圈在匀强磁场中,绕垂直磁场方向的轴匀速转动时,线圈跟中性面重合的瞬间,下列说法中正确的是 (  )
    A．线圈中的磁通量为零B．线圈中的感应电动势最大
    C．线圈的每一边都不切割磁感线D．线圈所受到的磁场力不为零

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，所产生的交变电流的波形如图所示，下列说法中正确的是：
    A．在t2时刻穿过线圈的磁通量达到最大值
    B．在t1时刻穿过线圈的磁通量达到最大值
    C．在t3时刻线圈处在中性面位置
    D．在t4时刻穿过线圈的磁通量的变化率达到峰值

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    (10分)如图所示，线圈abcd的面积是0.05 m2，共100匝，线圈电阻为1 Ω，外接电阻R＝9 Ω，匀强磁场的磁感应强度B＝T，当线圈以300 r/min的转速匀速旋转时，

    求：(1)若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式．
    (2)线圈转过s时，电动势的瞬时值多大？
    (3)电路中电压表和电流表的示数各是多少？

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    (2010年高考广东理综卷改编)如图10－1－9是某种正弦式交变电压的波形图，由图可确定该电压的以下说法错误的是(　　)

    图10－1－9
    A．周期是0.02 s
    B．最大值是311 V
    C．有效值是220 V
    D．表达式为u＝220sin 100πt(V)

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    8．关于交流电的下列说法正确的是（   ）
    A．在一个周期内交流电的方向只改变一次
    B．交流电器设备上标出的电压和电流值都是指有效值
    C．某正弦交流电压的最大值为311V，则该交流电压最小值为－311V
    D．用交流电流表和交流电压表测交流电流或电压时，应测得交流电流或电压的最大值

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