课时分层作业(八)
(时间:40分钟 分值:100分)
[基础达标练]
一、选择题(本题共6小题,每小题6分)
1.(多选)矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生电动势的et图象如图所示,则在下列时刻,表述正确的是( )
A.t1、t3时刻线圈通过中性面
B.t2、t4时刻线圈中磁通量最大
C.t1、t3时刻线圈中磁通量变化率最大
D.t2、t4时刻线圈平面与中性面垂直
AD [对于线圈在匀强磁场中转动的问题,要能够把图线和实物联系在一起,弄清转动过程中的两个特殊位置及其特征:通过中性面时磁通量最大,但磁通量变化率为零,产生的感应电动势也为零;通过中性面垂直的位置时磁通量为零,但磁通量变化率最大,产生的感应电动势也最大.综上所述,结合图象可以判断A、D正确.]
2.如图所示,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,当线圈平面转到与磁场方向平行时 ( )
A.线圈绕P1转动时的电流等于绕P2转动时的电流
B.线圈绕P1转动时的电动势小于绕P2转动时的电动势
C.线圈绕P1和P2转动时电流的方向相同,都是a→b→c→d
D.线圈绕P1转动时cd边受到的安培力大于绕P2转动时cd边受到的安培力
A [无论是绕P1转动还是绕P2转动,线圈转到图示位置时产生的电动势都为最大值Em=nBSω,由欧姆定律可知此时I相等,A对,B错;由右手定则可知线圈中电流方向为a→d→c→b→a,故C错;cd边所受的安培力F=BLcdI,故F一样大,D错.]
3.如图所示,一正方形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速运动,沿着OO′观察,线圈沿逆时针方向转动.已知匀强磁场的磁感应强度为B,线圈匝数为n,边长为l,电阻为R,转动的角速度为ω.则当线圈转至图示位置时 ( )
A.线圈中感应电流的方向为abcda
B.穿过线圈的磁通量不为0
C.线圈中的感应电流为
D.穿过线圈磁通量的变化率为0
C [由右手定则可知电流方向为adcba,A错误;图示位置线圈平面与磁感线平行,所以穿过线圈的磁通量为零,磁通量的变化率最大,B、D错误;图示位置,线圈产生的感应电动势Em=nBl2ω,由欧姆定律知,线圈中的电流为Im==,C正确.]
4.一个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( )
甲 乙
A.t=0时刻,线圈平面与中性面垂直
B.t=0.01 s时刻,Φ的变化率达到最大
C.t=0.02 s时刻,交流电动势达到最大
D.该线圈相应的交流电动势图象如图乙所示
B [由题图甲知,当t=0时,Φ最大,说明线圈平面与中性面重合,故选项A错误;当t=0.01 s时,Φ=0最小,Φt图象的斜率最大,即Φ的变化率最大,故选项B正确;当t=0.02 s时,Φ也最大,交流电动势为零,故选项C错误;由以上分析可知,选项D错误.]
5.有一单匝闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动,在转动过程中,线圈中的最大磁通量为Φm,最大感应电动势为Em,下列说法中正确的是( )
A.当磁通量为零时,感应电动势也为零
B.当磁通量减小时,感应电动势也减小
C.当磁通量等于0.5Φm时,感应电动势为0.5Em
D.角速度ω=