第三章 1. 交变电流-【金版新学案】2024-2025学年新教材高二物理选择性必修第二册同步课堂高效讲义教师用书word(教科版2019)

2024-12-25
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教辅
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资源信息

学段 高中
学科 物理
教材版本 高中物理教科版选择性必修第二册
年级 高二
章节 1. 交变电流
类型 教案-讲义
知识点 -
使用场景 同步教学-新授课
学年 2024-2025
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 DOCX
文件大小 1.27 MB
发布时间 2024-12-25
更新时间 2024-12-25
作者 山东正禾大教育科技有限公司
品牌系列 金版新学案·高中同步课堂高效讲义
审核时间 2024-11-11
下载链接 https://m.zxxk.com/soft/48561712.html
价格 3.00储值(1储值=1元)
来源 学科网

内容正文:

1.交变电流 【素养目标】 1.认识恒定电流、直流电和交流电的概念。 2.理解正弦交流电的产生过程及规律,掌握描述正弦交流电的公式和图像的两种方式。 3.理解发电机和电动机的能量转化过程。 知识点一 认识交变电流 [情境导学] 手电筒用可充电电池供电,家用日光灯工作时也有电流通过,想一想除了电流的大小,这两种电流还有什么不同? 提示:手电筒的电流方向不变,日光灯的电流方向变化。 (阅读教材P56-P57完成下列填空) 1.恒定电流:大小和方向都不随时间变化的电流。 2.交变电流:大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫作交变电流,简称交流电。 3.正弦交流电:电流的大小和方向都随时间按正弦函数规律变化的交变电流。 [问题探究] 如图所示,将一个蹄形磁铁靠近正在发光的白炽灯,你会惊讶地发现灯丝在晃动。 (1)思考灯丝晃动与安培力的关系? (2)据此说明电路中电流方向有什么特点? 提示:(1)灯丝晃动是由于灯丝所受安培力的方向不断发生变化。 (2)安培力方向发生变化是由于灯丝中的电流方向不断发生变化。 下列关于交变电流和恒定电流的说法正确的是(  ) A.若电流大小做周期性变化,则一定是交变电流 B.恒定电流的大小可以变化,但方向不一定变化 C.交变电流一定是按正弦或余弦规律变化的 D.交变电流的最大特征就是电流的方向发生周期性的变化 答案:D 解析:若电流大小做周期性变化,不一定为交变电流,因为没有提及电流方向随时间做周期性变化,A错误;恒定电流的大小和方向都不变,B错误;交变电流的方向发生周期性的变化,但不一定是按正弦或余弦规律变化的,C错误;交变电流的最大特征就是电流的方向发生周期性的变化,D正确。 针对练.如图所示,其中不表示交流电的是(  ) 答案:C 解析:A、B、D中电流的方向都发生了周期性的变化,是交流电;C中电流方向不变,是直流电,故C正确。 学生用书↓第80页 知识点二 正弦交流电的产生和变化规律 [情境导学] 如图所示,线圈绕OO′轴沿逆时针方向匀速转动,思考下列问题: (1)线圈转动一周的过程中,线圈中的电流方向如何变化? (2)在哪个位置电流方向发生变化?该位置磁场方向和线圈平面有怎样的位置关系? (3)线圈转动过程中,当产生的感应电流有最大值和最小值时线圈分别在什么位置? 提示:(1) 转动过程 电流方向 甲→乙 B→A→D→C 乙→丙 A→B→C→D 丙→丁 A→B→C→D 丁→甲 B→A→D→C (2)在乙或丁位置电流方向发生变化,此时磁场与线圈平面垂直。 (3)线圈转到甲或丙位置时线圈中的感应电流最大。线圈转到乙或丁位置时线圈中感应电流最小且为零。 (阅读教材P57-P59完成下列填空) 1.正弦交流电的产生 (1)产生条件:在匀强磁场中,矩形线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动。 (2)过程分析(如图所示): 2.正弦交流电的变化规律 (1)中性面:线圈转到与磁场垂直的平面,此时感应电动势为零。 (2)正弦交流电的变化规律 e=Emsin__ωt(其中Em=NBSω) u=Umsin__ωt i=Imsin__ωt。 [问题探究]  如图所示,线圈平面从中性面开始转动,经过时间t到达图示位置,线圈匀速转动的角速度为ω,ad边的长度为lad,ab边的长度为lab,试分析回答下列问题。 (1)线圈转过的角度为多少? (2)ab边的线速度跟磁感线方向的夹角θ为多少? (3)ab边转动的线速度大小为多少? (4)写出ab边产生的感应电动势(设线圈面积为S)的表达式? (5)写出整个线圈产生的感应电动势的表达式? (6)若线圈为N匝,则感应电动势的表达式怎样? 提示:(1)线圈转过的角度为ωt。 (2)ab边的线速度跟磁感线方向的夹角θ=ωt。 (3)ab边转动的线速度大小v=ω。 (4)ab边产生的感应电动势(设线圈面积为S) eab=Blabvsin θ=sin ωt。 (5)整个线圈产生的感应电动势 e=2eab=BSωsin ωt。 (6)若线圈为N匝,则e=NBSωsin ωt。 角度一 正弦交流电的产生 (2023·江苏徐州期中)如图是交流发电机的示意图。装置中两磁极之间产生的磁场可近似视为匀强磁场,线圈的AB边(B端被磁极S挡住未标出)连在金属滑环K上,CD边连在滑环L上;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(  ) 学生用书↓第81页 A.图示时刻,线圈中的电流为0 B.图示时刻,穿过线圈的磁通量最大 C.图示时刻,电流从右向左流过灵敏电流计G D.图示时刻,磁通量的变化率最大 [解题指导] 分析本题的关键点有两个:一是根据磁通量的方向及变化推出线圈中的电流方向;二是线圈与滑环的连接,线圈CD边与L相连,AB边与K相连。 答案:D 解析:题图所示时刻,线圈平面与磁场平行,穿过线圈的磁通量为零,但磁通量的变化率最大,根据法拉第电磁感应定律E=n 知,线圈中产生的感应电动势最大,感应电流也最大,故A、B错误,D正确;根据右手定则判断,感应电流的方向为A→B→C→D→A,即电流将通过电刷E、F从左向右流过灵敏电流计G,故C错误。 1.不同位置的特点比较 - 中性面 中性面 的垂面 远离中 性面 靠近中 性面 位置 线圈平面与磁场垂直 线圈平面与磁场平行 线圈平面与磁场夹角变小 线圈平面与磁场夹角变大 磁通量 最大 零 变小 变大 磁通量 变化率 零 最大 变大 变小 感应 电动势 零 最大 变大 变小 线圈边缘 线速度与 磁场方向 夹角 零 90° 变大 变小 感应电流 零 最大 变大 变小 电流方向 改变 不变 不变 不变 2.正弦交流电的产生条件 (1)匀强磁场。 (2)线圈匀速转动。 (3)线圈的转轴垂直于磁场方向。 针对练.(2023·江苏苏州期末)如图所示,闭合矩形线框绕垂直于匀强磁场且在线框平面内的轴匀速转动,产生了交变电流,下列说法正确的是(  ) A.当线框位于中性面时,线框中感应电动势最大 B.当穿过线框的磁通量为0时,线框中的感应电动势也为0 C.当穿过线框的磁通量为0时,线框中的磁通量变化率最大 D.线框经过如图位置时,电流方向将发生改变 答案:C 解析:线框在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动,产生交流电,线框位于中性面时,磁通量最大,各边不切割磁感线,感应电动势为0,A错误;当线框平面与中性面垂直时,线框平面与磁感线平行,此时穿过线框的磁通量最小,为0,线框中的磁通量变化率最大,感应电动势最大,B错误,C正确;当线框位于中性面时,即线框和磁感线垂直时,电流方向将发生改变,D错误。 角度二 正弦交流电的变化规律 如图所示,一个N匝矩形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向且与线圈共面的轴OO′以恒定的角速度ω转动,线圈产生的电动势的最大值为Em,从线圈平面与磁感线平行时开始计时,则(  ) A.线圈产生的感应电动势的表达式为e=Emsin ωt B.在0~这段时间内,线圈中的感应电流先减小后增大 C.穿过线圈的磁通量的最大值为 D.在0~这段时间内,穿过线圈的磁通量一直减小 [解题指导] 分析电动势可从与转轴平行的两边有效切割速度入手分析。分析磁通量应从线圈与磁场方向的夹角来分析。 答案:C 解析:从线圈平面与磁感线平行时开始计时,线圈中感应电动势的瞬时值表达式为e=Emcos ωt,故A错误;在0~时间内,即0~时间内,线圈从线圈平面与磁感线平行转动到线圈平面与磁感线垂直,这段时间内线圈中的感应电流一直减小,穿过线圈的磁通量一直增大,故B、D错误;线圈产生的感应电动势的最大值Em=NBSω,则穿过线圈的磁通量的最大值为Φm=BS=,故C正确。 学生用书↓第82页 1.正弦交流电的峰值表达式:Em=NBSω,Im==,Um=ImR=。   2.正弦交流电的瞬时值表达式 (1)从中性面位置开始计时 e=Emsin ωt,i=Imsin ωt,u=Umsin ωt。 (2)从与中性面垂直的位置开始计时 e=Emcos ωt,i=Imcos ωt,u=Umcos ωt。 3.线圈在匀强磁场中匀速转动,产生的感应电动势的最大值由线圈匝数N、磁感应强度B、转动角速度ω以及线圈面积S共同决定,与线圈的形状无关,与转轴的位置无关。如图所示的几种情况,若几个线圈的N、B、S、ω相同,则感应电动势的最大值相同。 针对练.一个正方形闭合线圈的匝数为10,边长为20 cm,线圈总电阻为1 Ω,线圈绕OO′轴以10π rad/s的角速度匀速转动,如图所示,匀强磁场的磁感应强度为0.5 T,(π取3.14)求: (1)该线圈转动过程中产生的Em、Im分别是多少? (2)以图示位置为计时起点,写出感应电动势随时间变化的表达式; (3)线圈从图示位置转过60°时,感应电动势的瞬时值是多大? 答案:(1)6.28 V 6.28 A (2)e=6.28cos(10πt)V (3)3.14 V 解析: (1)由题意知Em=NBSω=10×0.5×0.22×10π V=6.28 V,Im==6.28 A。 (2)题图位置线圈平面与磁感线平行,则感应电动势的瞬时值表达式为e=Emcos ωt=6.28 cos(10πt)V。 (3)线圈转过60°,感应电动势的瞬时值为 e=Emcos 60°=3.14 V。 角度三 正弦交流电的图像问题 (2023·山东潍坊期末)一闭合矩形线圈在匀强磁场中绕垂直磁场的轴匀速转动,产生的感应电流随时间变化的规律如图所示。则(  ) A.t=0.005 s时线圈平面处于中性面位置 B.t=0.02 s时穿过线圈的磁通量为零 C.线圈转动的角速度为50π rad/s D.1 s内感应电流的方向变化100次 答案:D 解析:t=0.005 s时,感应电流最大,则感应电动势最大,线圈平面处于与中性面垂直的位置,故A错误;t=0.02 s时,感应电流为零,则感应电动势为零,穿过线圈的磁通量最大,故B错误;线圈转动的角速度为ω==100π rad/s,故C错误;一个周期内感应电流方向改变2次,周期为0.02 s,所以1 s内感应电流的方向变化100次,故D正确。 1.对正弦交流电图像的认识 如图所示,正弦交流电随时间的变化情况可以从图像上表示出来,图像描述的是交变电流的电动势、电流、电压随时间变化的规律,它们都是正弦曲线。 2.正弦交流电图像的应用 从图像中可以解读到以下信息: (1)交变电流的最大值Im、Em、Um。 (2)因线圈在中性面时感应电动势、感应电流均为零,磁通量最大,所以可确定线圈位于中性面的时刻。 (3)确定线圈平行于磁感线的时刻。 (4)判断线圈中磁通量的变化情况。 (5)分析判断e、i、u随时间的变化规律。 学生用书↓第83页 知识点三 发电机与电动机中的能量转化 [情境导学]  如图是我们熟悉的手摇发电机,你知道产生的电能是如何转化而来的吗? 提示:手遥把手,将人体内的化学能转化为线圈的机械能进而转化为电能。 (阅读教材P59-P60完成下列填空) 1.发电机是把机械能转化为电能的装置。 2.电动机是把电能转化为机械能的装置。 (2023·四川雅安中学校考)关于交流发电机和直流电动机,下列说法正确的是(  ) A.电动机是利用电磁感应现象制成的,工作时把机械能转化为电能 B.电动机是利用磁场对电流的作用制成的,工作时把电能转化为机械能 C.发电机是利用电磁感应现象制成的,工作时把电能转化为机械能 D.发电机是利用磁场对电流的作用制成的,工作时把机械能转化为电能 答案:B 解析:电动机是利用磁场对电流的作用制成的,工作时把电能转化为机械能,故A错误,B正确;发电机是利用电磁感应现象制成的,工作时把机械能转化为电能,故C、D错误。 针对练.下列关于交流发电机的叙述正确的是(  ) A.交流发电机将电能转化为机械能 B.交流发电机由两部分组成,即定子和转子,线圈必须旋转,成为转子,这样才能在线圈中产生交流电 C.交流发电机线圈中产生交流电,输送到外电路也是交流电 D.在交流发电机线圈转动的过程中,线圈中的每一条边都切割磁感线 答案:C 解析:交流发电机将机械能转为电能,A错误;交流发电机由两部分组成,即定子和转子,线圈既可以作为定子,也可以作为转子,定子和转子相对转动就可以产生交流电,B错误;交流发电机线圈中产生交流电,输送到外电路也是交流电,C正确;在交流发电机线圈转动的过程中,并不是线圈的每一条边都切割磁感线,D错误。 1.闭合线圈在磁场中做如下运动,不能产生正弦交变电流的情景是(  ) 答案:B 解析:线圈在匀强磁场内绕固定轴转动,磁通量发生变化,则有感应电流,线圈中能产生正弦交变电流,A、C、D能产生正弦交变电流,不符合题意;磁通量不变,则无感应电流,B不能产生正弦交变电流,符合题意。 2.(多选)线圈在磁场中匀速转动产生的感应电动动势为e=10sin (20πt)V,则下列说法正确的是(  ) A.t=0时,线圈平面位于中性面 B.t=0时,穿过线圈的磁通量最大 C.t=0时,导线切割磁感线的有效速度最大 D.t=0.4 s时,e达到峰值10 V 答案:AB 解析:t=0时,感应电动势的瞬时值为e=10 sin(20πt) V=0,则线圈平面位于中性面,此时穿过线圈的磁通量最大,导线切割磁感线的有效速度最小,A、B正确,C错误;当t=0.4 s时,感应电动势的瞬时值为e=10 sin(20π×0.4)V=0,D错误。 3.(2023·攀枝花市十五中高二月考)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Φ随时间t的变化规律如图乙所示。下列说法正确的是(  ) A.t1、t3时刻线圈产生的电动势最大 B.t1、t3时刻线圈位于中性面 学生用书↓第84页 C.t2、t4时刻线圈中感应电流方向改变 D.线圈每转一周,电流的方向就改变一次 答案:B 解析:t1、t3时刻通过线圈的磁通量最大,线圈位于中性面,而磁通量的变化率等于零,则电动势为0,故A错误,B正确;t2、t4时刻磁通量为零,线圈转到与中性面垂直的位置,此时电动势最大,电流方向不变,故C错误;线圈每转一周,两次经过中性面,电流方向改变两次,故D错误。 4. 如图所示,匀强磁场磁感应强度B=0.1 T,所用矩形线圈的匝数N=100,边长lab=0.2 m,lbc=0.5 m,以角速度ω=100π rad/s绕OO′轴匀速转动。试求: (1)感应电动势的峰值; (2)若从线圈平面垂直磁感线时开始计时,线圈中瞬时感应电动势的表达式; (3)若从线圈平面平行磁感线时开始计时,求线圈在t= s时刻的感应电动势大小。 答案:(1)314 V (2)e=314sin(100πt) V (3)157 V 解析:(1)由题可知,线圈面积 S=lab lbc=0.2×0.5 m2=0.1 m2 感应电动势的峰值 Em=NBSω=100×0.1×0.1×100π V≈314 V。 (2)若从线圈平面垂直磁感线时开始计时,感应电动势的瞬时值e=Emsin ωt 所以e=314sin(100πt)V。 (3)若从线圈平面平行磁感线时开始计时,感应电动势的瞬时值表达式为e=Emcos ωt 代入数据得e=314cos(100πt) V 当t= s时,e=314cos V=157 V。 课时测评14 交变电流 (时间:30分钟 满分:50分) (本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!) (选择题1-10题,每题5分,共50分) 1.在产生交变电流的实验中,下列关于中性面的说法正确的是(  ) A.此时线圈垂直切割磁感线,感应电流最大 B.磁感线垂直于该时刻的线圈平面,所以磁通量最大,磁通量的变化率也最大 C.线圈平面每次经过中性面时,感应电流的方向一定会发生改变 D.线圈平面处于跟中性面垂直的位置时,磁通量的变化率为零,感应电动势、感应电流均最大,电流方向不变 答案:C 解析:线圈位于中性面时,线圈线速度方向与磁感线平行,不切割磁感线,感应电流为零,故A错误;线圈位于中性面时,磁感线垂直于该时刻的线圈平面,所以磁通量最大,但磁通量的变化率为零,故B错误;线圈平面每次经过中性面时,感应电流的方向一定会发生改变,故C正确;线圈平面处于跟中性面垂直的位置时,磁通量的变化率最大,感应电动势、感应电流均最大,电流方向不变,故D错误。 2.(多选)如图所示,一面积为S的单匝闭合矩形线圈处于有界匀强磁场中,能使线圈中产生交流电的是(  ) A.将线圈水平向右匀速拉出磁场 B.使线圈以OO′为轴匀速转动 C.使线圈以ab边为轴匀速运动 D.使磁感应强度以B=B0sin ωt的规律变化 答案:BCD 解析:将线圈水平向右匀速拉出磁场的过程中,穿过线圈的磁通量均匀减小,产生的感应电流大小和方向均不变,A错误;线圈绕垂直于磁感线方向的轴匀速转动的过程中,穿过线圈的磁通量发生周期性变化,产生交流电,B、C正确;如果磁感应强度按正弦规律发生周期性变化,而线圈面积不变,则穿过线圈的磁通量也按正弦规律发生周期性变化,产生交变电流,D正确。 3.(2023·绵阳高二阶段练习)如图所示,甲→乙→丙→丁→甲过程是交流发电机发电的示意图,线圈的ab边连在金属滑环K上,cd边连在金属滑环L上,用导体制成的两个电刷分别压在两个滑环上,线圈在匀速转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路连接。已知线圈转动的角速度为ω,转动过程中电路中的最大电流为Im。下列选项正确的是(  ) A.在图甲位置时,线圈中的磁通量最大,感应电流最大 B.从图乙位置开始计时,线圈中电流i随时间t变化的关系式为i=Imsin ωt C.在图丙位置时,线圈中的磁通量最大,磁通量的变化率也最大 D.在图丁位置时,感应电动势最大,cd边电流方向为d→c 答案:D 解析:在题图甲位置时,线圈中的磁通量最大,磁通量的变化率为零,感应电动势为零,感应电流为零,故A错误;从题图乙位置开始计时,线圈中电流i随时间t变化的关系式为i=Imcos ωt,故B错误;在题图丙位置时,线圈中的磁通量最大,磁通量的变化率为零,故C错误;在题图丁位置时,线圈中的磁通量为零,磁通量的变化率最大,感应电动势最大,根据右手定则可知,cd边电流方向为d→c,故D正确。 4.(多选)如图所示,闭合矩形线圈abcd在匀强磁场中可以分别绕垂直于磁场方向的轴P1和P2以相同的角速度匀速转动。当线圈平面转到图示位置与磁场方向平行时(  ) A.线圈绕P1转动产生的电流等于绕P2转动产生的电流 B.线圈绕P1转动产生的电动势小于绕P2转动产生的电动势 C.线圈分别绕P1和P2转动产生的电流方向相同,都是a→d→c→b D.线圈绕P1转动dc边受到的安培力大于绕P2转动dc边受到的安培力 答案:AC 解析:产生交流电的条件是位于线圈平面内的转轴和磁感线垂直,与转轴的位置和线圈形状无关,线圈abcd分别绕轴P1、P2转动,转到图示位置时产生的电动势为E=NBSω,由I=可知,此时两种情况下I相等,故选项A正确,B错误;由右手定则可知,电流方向为a→d→c→b,故选项C正确;dc边受到的安培力大小F=ILdcB,两种情况下F一样大,故选项D错误。 5.(多选)如图所示,一单匝闭合线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动,转动过程中线框产生的感应电动势的瞬时值表达式为e=0.5 sin(20t) V,由该表达式可推知以下哪些物理量(  ) A.匀强磁场的磁感应强度 B.线框的面积 C.穿过线框磁通量的最大值 D.线框转动的角速度 答案:CD 解析:根据正弦交变电流的感应电动势的瞬时值表达式e=NBSωsin ωt可得ω=20 rad/s,穿过线框的磁通量的最大值为Φm=BS,根据BSω=0.5 V可知磁通量的最大值Φm=0.025 Wb,无法求出匀强磁场的磁感应强度和线框的面积,故C、D正确。 6.(多选)如图所示,单匝矩形线圈abcd放在匀强磁场中,磁感应强度为B,ad=bc=l1,ab=cd=l2。从图示位置起该线圈以角速度ω绕不同转轴匀速转动,则(  ) A.以OO′为转轴时,感应电动势e=Bl1l2ω·sin ωt B.以O1O1′为转轴时,感应电动势e=Bl1l2ω·sin ωt C.以OO′为转轴时,感应电动势e=Bl1l2ω·cos ωt D.以OO′为转轴跟以ab为转轴产生的感应电动势一样,感应电动势e=Bl1l2ωcos ωt 答案:CD 解析:以O1O1′为轴转动时,磁通量不变,不产生交变电流,故B错误;无论以OO′为轴还是以ab为轴转动,感应电动势的最大值都是Bl1l2ω,由于是从垂直于中性面开始计时,故产生的是余弦交变电流,故C、D正确,A错误。 7.某交流发电机工作时的电动势e=Emsin ωt,若将发电机的转速提高一倍,同时将电枢所围面积减小一半,其他条件不变,则其电动势e′变为(  ) A.Emsin B.2Emsin C.Emsin 2ωt D.sin 2ωt 答案:C 解析:感应电动势的瞬时值表达式e=Emsin ωt,而Em=NBSω,ω=2πn,当n提高一倍时,ω加倍;当ω加倍而S减半时,Em不变,故C正确。 8.一矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定转轴匀速转动,线圈中产生的感应电动势e随时间t的变化规律如图所示。下列说法正确的是(  ) A.t1时刻穿过线圈的磁通量最大 B.t2时刻穿过线圈的磁通量为0 C.t3时刻穿过线圈的磁通量的变化率最大 D.每当电流方向变化时,线圈平面就会与中性面垂直 答案:C 解析:t1时刻感应电动势最大,线圈通过与中性面垂直的位置,穿过线圈的磁通量最小,A错误;t2时刻感应电动势为零,线圈处于中性面位置,穿过线圈的磁通量最大,B错误;t3时刻感应电动势最大,穿过线圈的磁通量的变化率最大,C正确;每当电流方向变化时,线圈平面与磁场垂直,即线圈转到中性面位置,D错误。 9.(2023·四川芦山中学期中)一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像如图甲所示,则以下说法中正确的是 (  ) A.t=0时刻,线圈平面与中性面垂直 B.t=0.01 s时刻,磁通量的变化率最大 C.t=0.02 s时刻,交变电流的电动势达到最大 D.该线圈产生的交变电流的电动势随时间变化的图像如图乙所示 答案:B 解析:t=0时刻,磁通量最大,则线圈平面位于中性面位置,A错误;t=0.01 s时刻,磁通量的变化率最大,B正确;t=0.02 s时刻,磁通量最大,感应电动势为0,C错误;磁通量最大时,感应电动势为0,磁通量为0,即磁通量的变化率最大时,感应电动势最大,则题图乙不符合,D错误。 10. (2023·泸州泸县第四中学期末)如图所示,边长为L、阻值为R的正方形单匝金属线圈abcd从图示位置(线圈平面与纸面相平行)开始绕通过b、d两点的轴EF以角速度ω匀速转动,EF的左侧有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B,右侧没有磁场,下列说法正确的是(  ) A.在图示位置线圈的磁通量最大,磁通量的变化率也最大 B.从图示位置转出磁场的过程中,线圈中产生a→d→c→b→a方向的感应电流 C.线圈中产生的感应电动势的最大值为BL2ω D.线圈中产生的感应电动势的最大值为BL2ω 答案:C 解析:题图所示位置线圈与磁场方向垂直,磁通量最大,但此时没有任何边切割磁感线,则感应电动势为0,由法拉第电磁感应定律可知,磁通量的变化率也为0,故A错误;从题图所示位置转出磁场的过程中,穿过线圈的磁通量减小,由楞次定律可知,线圈中产生a→b→c→d→a方向的感应电流,故B错误;线圈中产生的感应电动势的最大值为Em=BSω=Bω=,故C正确,D错误。 学科网(北京)股份有限公司 $$

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