某线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动，产生交变电流的图象如图所示，由图中信息可以判断（ ）

Question

某线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动，产生交变电流的图象如图所示，由图中信息可以判断（ ） A．在 A 和 C 时刻线圈处于中性面位置 B．在 B 和 D 时刻穿过线圈的磁通量为零 C．从 A → D 时刻线圈转过的角度为 D．若从 O → D 时刻历时0.02 s，则在1s内交变电流的方向改变100次

Answer 1

D

解决此类问题要把线圈在匀强磁场中的具体位置与图象上的时刻点对应好。由图象可知本题中线圈从中性面开始转动，电流瞬时值表达式为 ，由 O 到 D 完成一次周期性变化。根据图象，首先判断出感应电流的数学表达式 其中 是感应电流的最大值， 是线圈旋转的角速度。另外应该进一步认识到线圈是从中性面开始旋转，而且线圈旋转一周，两次经过中性面，经过中性面的位里时电流改变方向。从该图形来看，在 t = O 、 B 、 D 时刻电流为零，所以此时线圈恰好在中性面的位置，且穿过线圈的磁通量最大；在 A 、 C 时刻电流最大，线圈处于和中性面垂直的位置，此时磁通量为零；从 A 到 D 时刻，线圈旋转3/4周，转过的角度为 ；如果从 O 到 D 时刻历时0.02 s，恰好为一个周期，所以1s内线圈运动50个周期， 100次经过中性面，电流方向改变100次。综合以上分析可得，只有选项D正确。