如图a所示,一矩形线圈abcd放置在匀强磁场中,并绕过ab、cd中点的轴OO′以角速度ω逆时针匀速转动.若以线圈平面与磁场夹角θ=45°时(如图b)为计时起点,并规定当电流自a流向b时电流方向为正.则下列四幅图中正确的是
( )
分析:
从a图可看出线圈从垂直于中性面开始旋转,所以是余弦函数,根据楞次定律可以判断出电流方向,写出电流的瞬时表达式即可求解.
解答:
解:从a图可看出线圈从垂直于中性面开始旋转,由楞次定律可判断,初始时刻电流方向为b到a,故瞬时电流的表达式为i=-i_mcos(ωt+$\frac {1}{4}$π),故D正确.
故选D
点评:
本题考查正弦交流电的产生过程、楞次定律等知识和规律,难度适中.
如图所示,有一矩形线圈abcd在匀强磁场中分别绕轴O$_1$O$_1$′和中轴O$_2$O$_2$′以同样的角速度匀速转动,那么此线圈在以O$_1$O$_1$′和O$_2$O$_2$′分别为轴旋转到线圈平面与磁感线平行时,可产生的感应电流之比为( )
分析:
由E_m=NBSω求出感应电动势的最大值,再由闭合电路欧姆定律,即可求解感应电流,从而得出它们之比.
解答:
解:矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时产生的最大感应电动势E_m=NBSω,与转轴位置无关,因而感应电流是相同的,故ABC错误,D正确;
故选:D
点评:
本题是简单的交流发电机的原理,考查综合应用法拉第定律、欧姆定律、楞次定律等电磁学规律分析实际问题的能力.