2024-2025学年高二物理举一反三系列2.52电磁感应本章测试B（含答案）

2024-2025学年高二物理举一反三系列2.52电磁感应本章测试B（含答案）2.52电磁感应本章测试B原卷版一、单选题1．图为士兵用探雷器进行扫雷，该探雷器利用涡流工作。下列说法正确的是（）A．探雷器使用直流电工作B．涡流是在探雷器的线圈中产生的C．探雷器静止在地雷上方时，将无法报警D．该探雷器探测网状金属物品时，灵敏度会降低2．无线充电技术已经广泛应用于日常生活中，如图甲为电动汽车无线充电原理图，M为受电线圈，N为送电线圈。图乙为受电线圈M的示意图，线圈匝数为n、横截面积为S，a、b两端连接车载变流装置，某段时间内线圈N产生的磁场平行于圆轴线向上穿过线圈M。下列说法正确的是（）A．当线圈M中磁感应强度B不变时，能为电动汽车充电B．当线圈N接入恒定电流时，线圈M两端产生恒定电压C．当线圈M中的磁感应强度B增加时，线圈M两端产生电压可能变大D．若这段时间内线圈M中磁感应强度大小均匀增加，则M中产生的电动势为3．如图所示，水平的平行虚线间距为d，中间有沿水平方向的匀强磁场，一个阻值为的正方形金属线圈边长，线圈质量为m，线圈在磁场上方某一高度处由静止释放，保持线圈平面与磁场方向垂直，其下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时的速度相等，不计空气阻力，重力加速度为，则（）A．线圈进，出磁场过程中感应电流均沿逆时针方向B．线圈下边缘刚进入磁场时的加速度最小C．线圈在进入磁场和穿出磁场过程中产生的焦耳热之和为mg（d+l）D．线圈在进入磁场和穿出磁场过程中产生的焦耳热之和为2mgd4．如图所示，由均匀导线制成的半径为R的圆环，以速度v匀速进入一磁感应强度大小为B的匀强磁场。当圆环运动到图示位置（）时，a、b两点的电势差Uab为（）

A． B．C． D．5．一外皮绝缘的导线扭成如图所示的三个圆形平面闭合回路，回路半径分别为R、2R、3R。回路中都有匀强磁场B，且B与回路平面垂直并指向内，回路外无磁场。当B的大小以速率k增大时，则（）A．回路中感应电动势大小为，中间圆环中感应电流方向为顺时针B．回路中感应电动势大小为，中间圆环中感应电流方向为逆时针C．回路中感应电动势大小为，中间圆环中感应电流方向为顺时针D．回路中感应电动势大小为，中间圆环中感应电流方向为逆时针6．如图所示，一粗糙的平行金属轨道平面与水平面成θ角，两轨道上端用一电阻R相连，该装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直轨道平面向上。质量为m的金属杆ab以初速度v0从轨道底端向上滑行，滑行到某高度h后又返回到底端。若运动过程中金属杆始终保持与导轨垂直且接触良好，轨道与金属杆的电阻均忽略不计。则下列说法不正确的是（）A．金属杆ab上滑过程中与下滑过程通过电阻R的电荷量大小一样多B．金属杆ab上滑过程中重力、安培力与摩擦力所做总功等于C．金属杆ab上滑过程与下滑过程因摩擦而产生的内能一定相等D．金属杆ab在整个过程中损失的机械能等于装置产生的焦耳热7．如图所示，竖直放置的两根足够长的平行金属导轨相距L，导轨电阻不计，导轨间接有一定值电阻R，质量为m、电阻为r的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触，且无摩擦，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，重力加速度为g，现将金属棒由静止释放，金属棒下落高度为h时开始做匀速运动，在此过程中（）A．金属棒的最大速度为B．通过电阻R的电荷量为C．金属棒克服安培力做的功等于电阻R上产生的热量D．安培力对金属棒做的功等于金属棒动能的增加量二、多选题8．如图所示，半径为r的粗糙四分之一圆弧导轨与光滑水平导轨平滑相连，四分之一圆弧导轨区域没有磁场，水平导轨区域存在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场，导轨间距为l，ab、cd是质量为m、接入电路中电阻为R的金属棒，导轨电阻忽略不计。cd静止在平滑轨道上，ab从四分之一圆弧轨道顶端由静止释放，在圆弧轨道上克服阻力做功，水平导轨足够长，ab、cd始终与导轨垂直并接触良好，且不会相撞，重力加速度为g。从ab棒进入水平轨道开始，下列说法正确的是（）

A．ab棒先做匀减速运动，最后做匀速运动B．cd棒先做匀加速直线运动，最后和ab以相同的速度做匀速运动C．ab棒刚进入磁场时，cd棒电流为D．ab棒的最终速度大小为9．如图所示，A、B是两盏完全相同的白炽灯，L是电阻不计的电感线圈，如果断开开关S1，接通S2，A、B两灯都能同样发光。若最初S1是接通的，S2是断开的，那么下列描述中正确的是（）A．刚接通S2，A灯就立即亮，B灯延迟一段时间才亮B．刚接通S2时，线圈L中的电流为零C．接通S2以后，A灯变亮，B灯由亮变暗D．接通S2，电路稳定后再断开S2时，A灯立即熄灭，B灯先亮一下，然后熄灭10．如图所示，矩形线框abcd通过与之相连的硬导线搭接在金属导轨MEFN上，整个装置放在与之垂直的匀强磁场中，当线框向右运动时（）A．R中无电流通过 B．R中有电流通过，方向为E→FC．R中有电流通过，方向为F→E D．线框边ab与cd中的电流方向相同三、实验题11．如图，两个线圈绕在同一根铁芯上，其中一线圈通过开关与电源连接，另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路。将一小磁针悬挂在直导线正上方，开关未闭合时小磁针处于静止状态。则开关闭合后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向的方向转动；开关闭合并保持一段时间后再断开的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向的方向转动。（均选填“外”或“里”）12．小华同学正在进行“探究法拉第电磁感应现象”的实验。（1）已将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电表及开关按如图所示部分连接，要把电路连接完整且正确，则N连接到接线柱（选填“a”、“b”或“c”），M连接到接线柱（选填“a”、“b”或“c”）。（2）正确连接电路后，开始实验探究，某同学发现当他将滑动变阻器的滑片P向右匀速滑动时，灵敏电流计的指针向右偏转，由此可以判断。A．滑动变阻器的滑片P向右加速滑动，灵敏电流计的指针向左偏转B．线圈A中的铁芯向上拔出或断开开关，都能引起灵敏电流计的指针向右偏转C．滑动变阻器的滑片P匀速向左滑动，灵敏电流计的指针静止在中央（3）实验中小华同学发现在两次电磁感应现象中，第一次电流计的指针摆动的幅度比第二次指针摆动的幅度大，原因是线圈中第一次的（选填“磁通量”、“磁通量的变化量”或“磁通量的变化率”）比第二次的大。四、解答题13．如图所示，水平面上两根足够长的光滑金属导轨平行固定放置，导轨间距离为，一端通过导线与阻值为的电阻连接；质量、长也为、电阻的金属杆静止放置在导轨上，导轨的电阻忽略不计；导轨所在位置有磁感应强度为的匀强磁场，磁场的方向垂直导轨平面向上，现在给金属杆施加一水平向右的拉力，使金属杆从静止开始做加速度为的匀加速直线运动。求：（1）从静止开始运动，经时间时拉力的大小；（2）上述内拉力的冲量。14．如图所示，在空间中有一垂直纸面方向的匀强磁场区域，磁场上下边缘间距为h=5.2m，磁感应强度为B=1T，边长为L=1m、电阻为R=1Ω、质量为m=1kg的正方形导线框紧贴磁场区域的上边从静止下落，当线圈PQ边到达磁场的下边缘时，恰好开始做匀速运动，重力加速度为g=10m/s2，求：（1）PQ边运动到磁场下边缘时的速度v；（2）导线框穿过磁场所产生的焦耳热；（3）导线框从开始下落到PQ边到达磁场下边缘所经历的时间。

15．如图，两根固定的光滑平行导轨、的倾角为，导轨间距为L，M、两端接有阻值为R的电阻．在导轨间长度为L、宽度为d的长方形区域内有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于导轨平面向上。一质量为m的金属杆从导轨上的位置1由静止释放，恰好能匀速穿过整个磁场区域。已知重力加速度大小为g，杆和导轨的电阻均不计，两者始终垂直且接触良好。（1）求位置1与磁场上边界间的距离；（2）若杆从磁场外导轨上某位置2由静止释放，到达磁场下边界时加速度恰好为零，穿过磁场区域过程中电阻R产生的焦耳热为Q，求位置2与位置1间的距离。16．如图所示，固定的光滑绝缘斜面与水平面夹角为，斜面上相距d的水平虚线和间有垂直斜面向下的匀强磁场。质量为m、边长为、电阻为R的正方形金属线框放在斜面上，线框由粗细均匀的相同材料制成。将其从上方某处由静止释放。当边刚进入磁场时，线框即以速度做匀速运动，当边刚到磁场边界时，线框的加速度大小为。斜面足够长，线框运动过程中边始终与平行，重力加速度为g，求：（1）匀强磁场的磁感应强度B；（2）边刚进入磁场时，c、d两点间的电势差U；（3）线框从边刚进入磁场到边刚到磁场边界的过程产生的焦耳热Q。

2.52电磁感应本章测试B解析版一、单选题1．图为士兵用探雷器进行扫雷，该探雷器利用涡流工作。下列说法正确的是（）A．探雷器使用直流电工作B．涡流是在探雷器的线圈中产生的C．探雷器静止在地雷上方时，将无法报警D．该探雷器探测网状金属物品时，灵敏度会降低【答案】D【详解】AB．探雷器利用了电磁感应原理，即必须使用交流电工作。探雷器产生的变化的磁场在金属物品内部产生涡流，涡流又会产生磁场，反过来影响原来的磁场，引发探雷器发出信号。故AB错误；C．探雷器静止在地雷上方时，因为探雷器产生变化的磁场，所以地雷中也能产生涡流，从而引发探雷器报警，故C错误；D．如果该探雷器探测网状金属物品时，涡流现象会减弱，则灵敏度会降低，故D正确。故选D。2．无线充电技术已经广泛应用于日常生活中，如图甲为电动汽车无线充电原理图，M为受电线圈，N为送电线圈。图乙为受电线圈M的示意图，线圈匝数为n、横截面积为S，a、b两端连接车载变流装置，某段时间内线圈N产生的磁场平行于圆轴线向上穿过线圈M。下列说法正确的是（）A．当线圈M中磁感应强度B不变时，能为电动汽车充电B．当线圈N接入恒定电流时，线圈M两端产生恒定电压C．当线圈M中的磁感应强度B增加时，线圈M两端产生电压可能变大D．若这段时间内线圈M中磁感应强度大小均匀增加，则M中产生的电动势为【答案】C【详解】A．当送电线圈N接入恒定电流，则产生的磁场不变化，受电线圈M中的磁通量没有发生变化，故无法产生感应电流，不能为电动汽车充电，故A错误；B．当线圈N接入恒定电流时，受电线圈M中的磁通量不变，故M两端不能产生感应电动势，线圈M两端无电压，故B错误；C．穿过线圈M的磁感应强度增加，根据法拉第电磁感应定律，如果磁感应强度增加的越来越快，则产生增大的感应电动势，线圈M两端产生的电压就可能变大，故C正确；D．根据法拉第电磁感应定律，有故D错误；故选C。3．如图所示，水平的平行虚线间距为d，中间有沿水平方向的匀强磁场，一个阻值为的正方形金属线圈边长，线圈质量为m，线圈在磁场上方某一高度处由静止释放，保持线圈平面与磁场方向垂直，其下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时的速度相等，不计空气阻力，重力加速度为，则（）A．线圈进，出磁场过程中感应电流均沿逆时针方向B．线圈下边缘刚进入磁场时的加速度最小C．线圈在进入磁场和穿出磁场过程中产生的焦耳热之和为mg（d+l）D．线圈在进入磁场和穿出磁场过程中产生的焦耳热之和为2mgd【答案】D【详解】A．根据楞次定律可知，线圈进磁场过程中感应电流沿逆时针方向，线圈出磁场过程中感应电流沿顺时针方向，故A错误；B．正方形金属线圈边长，正方形完全进入磁场中后，只受重力作用加速，且下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时的速度相等，可知金属线圈进入磁场过程中做减速运动，设加速度为，则有即可知，金属框在进入磁场过程中作加速度减小的减速运动，线圈下边缘刚进入磁场时的加速度并非最小，故B错误；CD．根据能量转化与守恒定律可知，线圈从下边缘刚进入磁场到刚穿出磁场过程中线圈减少的机械能转化为焦耳热又因为其下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时的速度相等，线圈在进入磁场和穿出磁场过程中产生的焦耳热相同，产生的焦耳热之和为故C错误，D正确。故选D。4．如图所示，由均匀导线制成的半径为R的圆环，以速度v匀速进入一磁感应强度大小为B的匀强磁场。当圆环运动到图示位置（）时，a、b两点的电势差Uab为（）

A． B．C． D．【答案】D【详解】有效切割长度即a、b连线的长度，如图所示

由几何关系知有效切割长度为所以产生的电动势为电流的方向为a→b，所以，由于在磁场部分的阻值为整个圆的，所以故选D。5．一外皮绝缘的导线扭成如图所示的三个圆形平面闭合回路，回路半径分别为R、2R、3R。回路中都有匀强磁场B，且B与回路平面垂直并指向内，回路外无磁场。当B的大小以速率k增大时，则（）A．回路中感应电动势大小为，中间圆环中感应电流方向为顺时针B．回路中感应电动势大小为，中间圆环中感应电流方向为逆时针C．回路中感应电动势大小为，中间圆环中感应电流方向为顺时针D．回路中感应电动势大小为，中间圆环中感应电流方向为逆时针【答案】C【详解】根据楞次定律，半径为3R和R的回路产生的感应电动势与半径为2R的回路的感应电动势方向相反，整个回路的感应电动势为中间感应电流的方向为顺时针。故选C。6．如图所示，一粗糙的平行金属轨道平面与水平面成θ角，两轨道上端用一电阻R相连，该装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直轨道平面向上。质量为m的金属杆ab以初速度v0从轨道底端向上滑行，滑行到某高度h后又返回到底端。若运动过程中金属杆始终保持与导轨垂直且接触良好，轨道与金属杆的电阻均忽略不计。则下列说法不正确的是（）A．金属杆ab上滑过程中与下滑过程通过电阻R的电荷量大小一样多B．金属杆ab上滑过程中重力、安培力与摩擦力所做总功等于C．金属杆ab上滑过程与下滑过程因摩擦而产生的内能一定相等D．金属杆ab在整个过程中损失的机械能等于装置产生的焦耳热【答案】D【详解】A．根据公式可知，上滑过程与下滑过程磁通量的变化量相等，则通过电阻R的电荷量一样多，故A正确；B．金属杆ab上滑过程中，由动能定理有可知，重力和安培力与摩擦力所做功之和等于-mv，故B正确；C．根据摩擦生热的公式依题意，上滑和下滑过程中，位移大小相等，摩擦力大小相等均为联立可得，上滑过程与下滑过程因摩擦而产生的内能一定相等，故C正确；D．金属杆ab在整个过程中损失的机械能等于整个装置产生的焦耳热和摩擦产生的热量之和。故D错误。本题选错误的，故选D。7．如图所示，竖直放置的两根足够长的平行金属导轨相距L，导轨电阻不计，导轨间接有一定值电阻R，质量为m、电阻为r的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触，且无摩擦，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，重力加速度为g，现将金属棒由静止释放，金属棒下落高度为h时开始做匀速运动，在此过程中（）A．金属棒的最大速度为B．通过电阻R的电荷量为C．金属棒克服安培力做的功等于电阻R上产生的热量D．安培力对金属棒做的功等于金属棒动能的增加量【答案】B【详解】A．金属棒匀速运动时速度最大，根据功能关系可知最大速度故A错误；B．通过电阻R的电荷量为q=故B正确；C．由功能关系可知，金属棒克服安培力做的功等于电阻R与r上产生的热量之和，故C错误；D．根据动能定理可知，重力和安培力对金属棒做功之和等于金属棒动能的增加量，故D错误。故选B。二、多选题8．如图所示，半径为r的粗糙四分之一圆弧导轨与光滑水平导轨平滑相连，四分之一圆弧导轨区域没有磁场，水平导轨区域存在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场，导轨间距为l，ab、cd是质量为m、接入电路中电阻为R的金属棒，导轨电阻忽略不计。cd静止在平滑轨道上，ab从四分之一圆弧轨道顶端由静止释放，在圆弧轨道上克服阻力做功，水平导轨足够长，ab、cd始终与导轨垂直并接触良好，且不会相撞，重力加速度为g。从ab棒进入水平轨道开始，下列说法正确的是（）

A．ab棒先做匀减速运动，最后做匀速运动B．cd棒先做匀加速直线运动，最后和ab以相同的速度做匀速运动C．ab棒刚进入磁场时，cd棒电流为D．ab棒的最终速度大小为【答案】CD【详解】AB．ab棒进入磁场受向左的安培力，做减速运动，所以安培力减小，则ab棒先做加速度减小的减速运动，cd棒与ab棒串联，所以先做加速度减小的加速运动，最后它们共速，做匀速运动，故A、B错误；CD．ab棒刚进入磁场的速度就是它下滑到底端的速度，根据动能定理可得速度为感应电动势为两金属棒串联，故两棒瞬时电流为两棒共速时由动量守恒定律有得速度大小为故C、D正确。故选CD。9．如图所示，A、B是两盏完全相同的白炽灯，L是电阻不计的电感线圈，如果断开开关S1，接通S2，A、B两灯都能同样发光。若最初S1是接通的，S2是断开的，那么下列描述中正确的是（）A．刚接通S2，A灯就立即亮，B灯延迟一段时间才亮B．刚接通S2时，线圈L中的电流为零C．接通S2以后，A灯变亮，B灯由亮变暗D．接通S2，电路稳定后再断开S2时，A灯立即熄灭，B灯先亮一下，然后熄灭【答案】BCD【详解】AB．接通S2电源就开始给电路供电电感线圈L会发生通电自感现象，使通过线圈的电流由零逐渐增大，但自感现象不会影响到两灯泡的发亮，所以灯泡A、B会同时变亮，A错误，B正确；C．待电路稳定后，由于线圈的电阻不计，B灯相当于与一段导线并联，被短路所以B灯将会熄灭，电源只给A灯供电，A灯将变得更亮，C正确；D．在断开S2时，A灯与电路断开将立即熄灭，而B灯与电感线圈构成闭合电路，由于线圈的自感现象，B灯会先亮一下后再熄灭，D正确。故选BCD。10．如图所示，矩形线框abcd通过与之相连的硬导线搭接在金属导轨MEFN上，整个装置放在与之垂直的匀强磁场中，当线框向右运动时（）A．R中无电流通过 B．R中有电流通过，方向为E→FC．R中有电流通过，方向为F→E D．线框边ab与cd中的电流方向相同【答案】BD【详解】当线框向右运动时，线框及硬导线切割磁感线产生感应电流，由右手定则可判定感应电流的方向向上，即线框边与中的电流均是向上的，通过R的电流为从E到F，故BD正确，AC错误。故选BD。三、实验题11．如图，两个线圈绕在同一根铁芯上，其中一线圈通过开关与电源连接，另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路。将一小磁针悬挂在直导线正上方，开关未闭合时小磁针处于静止状态。则开关闭合后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向的方向转动；开关闭合并保持一段时间后再断开的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向的方向转动。（均选填“外”或“里”）【答案】里外【详解】[1][2]根据安培定则，开关闭合时铁芯上产生水平向右的磁场。根据楞次定律，直导线上将产生由南向北的电流，根据安培定则，直导线上方的磁场垂直纸面向里，故小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动；开关闭合并保持一段时间后再断开的瞬间，根据楞次定律，直导线上将产生由北向南的电流，这时直导线上方的磁场垂直纸面向外，故小磁针N极朝垂直纸面向外的方向转动。12．小华同学正在进行“探究法拉第电磁感应现象”的实验。（1）已将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电表及开关按如图所示部分连接，要把电路连接完整且正确，则N连接到接线柱（选填“a”、“b”或“c”），M连接到接线柱（选填“a”、“b”或“c”）。（2）正确连接电路后，开始实验探究，某同学发现当他将滑动变阻器的滑片P向右匀速滑动时，灵敏电流计的指针向右偏转，由此可以判断。A．滑动变阻器的滑片P向右加速滑动，灵敏电流计的指针向左偏转B．线圈A中的铁芯向上拔出或断开开关，都能引起灵敏电流计的指针向右偏转C．滑动变阻器的滑片P匀速向左滑动，灵敏电流计的指针静止在中央（3）实验中小华同学发现在两次电磁感应现象中，第一次电流计的指针摆动的幅度比第二次指针摆动的幅度大，原因是线圈中第一次的（选填“磁通量”、“磁通量的变化量”或“磁通量的变化率”）比第二次的大。【答案】acB磁通量的变化率【详解】（1）[1]将电流计与线圈B串联成另一个回路，所以N连接a。[2]将电源、电键、变阻器、线圈A串联成一个回路，注意滑动变阻器接一上一下两个接线柱，所以M连接c。（2）[3]A．由题意可知，当P向右匀速滑动时，线圈A中的电流应越来越小，则其磁场减小，磁通量减少，此时线圈B中产生了电流使指针向右偏转，故可知当B中的磁通量减小时，电流表指向右偏。滑动变阻器滑动端P向右加速滑动时，线圈B中磁通量减小，故指针应向右偏转，故A错误；B．当铁芯拔出或断开开关时，线圈A中磁场减小，故线圈B中磁通量减小，指针向右偏转，故B正确；C．滑片匀速向左运动时，线圈A中也会产生变化的磁场，线圈B中产生了感应电流使指针偏转，故C错误。故选B。（3）[4]在电磁感应现象中，磁通量的变化率等于电动势。电动势越大，感应电流越大。所以第一次电流计的指针摆动的幅度比第二次的大。原因是线圈中第一次的磁通量的变化率比第二次的大。四、解答题13．如图所示，水平面上两根足够长的光滑金属导轨平行固定放置，导轨间距离为，一端通过导线与阻值为的电阻连接；质量、长也为、电阻的金属杆静止放置在导轨上，导轨的电阻忽略不计；导轨所在位置有磁感应强度为的匀强磁场，磁场的方向垂直导轨平面向上，现在给金属杆施加一水平向右的拉力，使金属杆从静止开始做加速度为的匀加速直线运动。求：（1）从静止开始运动，经时间时拉力的大小；（2）上述内拉力的冲量。【答案】（1）2.5N；（2）【详解】（1）根据题意可知，时，导体棒的速度为感应电动势为感应电流为安培力为以金属杆为研究对象，由牛顿运动定律得解得（2）根据题意可知，在内由动量定理得由安培力计算式以及冲量计算式得由电磁感应中通过导体截面电量关系式得由匀变速直线运动的位移时间关系公式得代入数据后联立解得在内拉力的冲量14．如图所示，在空间中有一垂直纸面方向的匀强磁场区域，磁场上下边缘间距为h=5.2m，磁感应强度为B=1T，边长为L=1m、电阻为R=1Ω、质量为m=1kg的正方形导线框紧贴磁场区域的上边从静止下落，当线圈PQ边到达磁场的下边缘时，恰好开始做匀速运动，重力加速度为g=10m/s2，求：（1）PQ边运动到磁场下边缘时的速度v；（2）导线框穿过磁场所产生的焦耳热；（3）导线框从开始下落到PQ边到达磁场下边缘所经历的时间。

【答案】（1）10m/s；（2）12J；（3）1.1s【详解】（1）设导线框MN边进入磁场的速度为v0，PQ边运动到磁场下边缘时的速度为v，PQ边到达磁场的下边缘时导线框受力平衡，则有解得（2）导线框从进入磁场到MN离开磁场的过程中，根据能量守恒定律，有解得（3）设导线框从开始下落到PQ边到达磁场下边缘所经历的时间为t，导线框进入磁场所经历的时间为Δt，根据动量定理得解得15．如图，两根固定的光滑平行导轨、的倾角为，导轨间距为L，M、两端接有阻值为R的电阻．在导轨间长度为L、宽度为d的长方形区域内有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于导轨平面向上。一质量为m的金属杆从导轨上的位置1由静止释放，恰好能匀速穿过整个磁场区域。已知重力加速度大小为g，杆和导轨的电阻均不计，两者始终垂直且接触良好。（1）求位置1与磁场上边界间的距离；（2）若杆从磁场外导轨上某位置2由静止释放，到达磁场下边界时加速度恰好为零，穿过磁场区域过程中电阻R产生的焦耳热为Q，求位置2与位置1间的距离。【答案】（1）；（2）【详解】（1）设杆到达磁场上边界时的速度大小为v，由机械能守恒定律得导体棒切割磁感线产生的电动势由闭合电路欧姆定律得杆受到的安培力大小杆匀速穿过磁场区域，有解得（2）设位置2与磁场上边界的距离为，由于杆到达磁场下边界时加速度恰好为零，故杆到达磁场下边界时速度大小仍为v，由能量守恒定律有又解得16．如图所示，固定的光滑绝缘斜面与水平面夹角为，斜面上相距d的水平虚线和间有垂直斜面向下的匀强磁场。质量为m、边长为、电阻为R的正方形金属线框放在斜面上，线框由粗细均匀的相同材料制成。将其从上方某处由静止释放。当边刚进入磁场时，线框即以速度做匀速运动，当边刚到磁场边界时，线框的加速度大小为。斜面足够长，线框运动过程中边始终与平行，重力加速度为g，求：（1）匀强磁场的磁感应强度B；（2）边刚进入磁场时，c、d两点间的电势差U；（3）线框从边刚进入磁场到边刚到磁场边界的过程产生的焦耳热Q。【答案】（1）；（2）；（3）【详解】（1）根据法拉第电磁感应定律可得线框cd边刚进入磁场时产生的感应电动势为

①根据闭合电路欧姆定律可得此时线框中的电流为

②由平衡条件可得

③联立①②③解得④（2）根据闭合电路欧姆定律可得

⑤联立①④⑤解得⑥（3）设ab边刚到磁场边界PQ时线框的速度大小为v1，此时线框中的感应电动势为

⑦线框中的电流为

⑧由题意并根据牛顿第二定律有⑨联立④⑦⑧⑨解得

⑩对线框从cd边刚进入磁场到ab边刚到磁场边界PQ的过程由能量守恒定律有⑪联立⑩⑪解得⑫

3.1交变电流原卷版目录TOC\o"1-1"\h\u一、【交流电和直流电的概念知识点梳理】 1二、【交变电流的产生和变化知识点梳理】 2三、【交流发电机类型知识点梳理】 7【交流电和直流电的概念知识点梳理】1．交变电流：大小和方向随时间做周期性变化的电流叫作交变电流，简称交流．2．常见的交变电流的波形图实际应用中，交变电流有着不同的变化规律，常见的有以下几种，如图所示．3．直流：方向不随时间变化的电流称为直流，大小和方向都不随时间变化的电流叫作恒定电流．【交流电和直流电的概念举一反三练习】1．（多选）下列关于交变电流和直流的说法中正确的是（）A．如果电流大小做周期性变化，则一定是交变电流B．直流的大小可以变化，但方向一定不变C．交变电流一定是按正弦规律变化的D．交变电流的最大特征是电流的大小和方向做周期性的变化2．关于交变电流的理解，下列说法正确的是（）A．如果电流大小随时间做周期性变化，则一定是交变电流B．交变电流一定是按正弦规律变化的C．交变电流电压的大小和方向随时间做周期性变化D．化学电池提供的电流也可能是交变电流3．下列的关于电流随时间变化的图象中，不是表示交变电流的是（）A．

B．

C．

D．

【交变电流的产生和变化知识点梳理】1.两个特殊位置(1)中性面位置(S⊥B，如图中的甲)线圈平面与磁场垂直的位置，此时Φ最大，eq\f(ΔΦ,Δt)为0，e为0，i为0.线圈经过中性面时，电流方向发生改变，线圈转一圈电流方向改变两次．(2)垂直中性面位置(S∥B，如图中的乙)此时Φ为0，eq\f(ΔΦ,Δt)最大，e最大，i最大．电流方向不改变．2．从中性面开始计时，线圈中产生的电动势的瞬时值表达式：e＝Emsinωt，Em叫作电动势的峰值，Em＝NωBS.3．正弦式交变电流：按正弦规律变化的交变电流叫作正弦式交变电流，简称正弦式电流．4．正弦式交变电流和电压电流表达式i＝Imsinωt，电压表达式u＝Umsinωt.其中Im、Um分别是电流和电压的最大值，也叫峰值．5．正弦交变电流的瞬时值表达式(1)从中性面位置开始计时①电动势(e)：e＝Emsinωt，②电压(u)：u＝Umsinωt，③电流(i)：i＝Imsinωt(2)从与中性面垂直的位置开始计时e＝Emcosωt，i＝Imcosωt，u＝Umcosωt.(3)正弦式交变电流的变化规律(线圈在中性面位置开始计时)函数图像磁通量Φ=Φmcosωt=BScosωt电动势e=Emsinωt=nBSωsinωt电压u=Umsinωt=RE电流i=Imsinωt=Em6．关于交变电流的产生及规律的三点注意(1)只有当线圈从中性面位置开始计时，电流的瞬时值表达式才是正弦形式，其变化规律与线圈的形状及转动轴处于线圈平面内的位置无关．(2)注意峰值公式Em＝nBSω中的S为有效面积．(3)在解决有关交变电流的图像问题时，应先把交变电流的图像与线圈的转动位置对应起来，再根据特殊位置特征求解．7．交变电流的峰值Em＝NωBS，Im＝eq\f(NωBS,R＋r)，Um＝eq\f(NωBSR,R＋r).8．确定正弦式交变电流电动势瞬时值表达式的基本方法(1)确定线圈转动到哪个位置开始计时，以确定瞬时值表达式是按正弦规律变化还是按余弦规律变化．(2)确定线圈转动的角速度．(3)确定感应电动势的峰值Em＝NωBS.(4)写出瞬时值表达式e＝Emsinωt或e＝Emcosωt.【交变电流的产生和变化举一反三练习】4．如图所示，（甲）→（乙）→（丙）→（丁）过程是交流发电机发电的示意图，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（从纸面向里看线圈转动方向为逆时针）。下列说法正确的是（）

A．在图（甲）位置时，线圈中的磁通量为零B．在图（乙）位置时，感应电流方向发生变化C．在图（丙）位置时，线圈中的感应电动势最大D．在图（丁）位置时，边电流方向为5．如图所示，一线圈在匀强磁场中匀速转动，经过图示位置时（）A．穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最大B．穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最小C．穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最大D．穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最小6．（多选）如图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A为交流电流表。线圈绕垂直于磁场的水平轴OO′匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示。以下判断正确的是（）

A．线圈转动的转速为25r/sB．电流表的示数为10AC．1s钟内线圈中电流方向改变了50次D．0.01s时线圈平面与中性面垂直7．某交流发电机正常工作时的电动势为e=Emsinωt，如果发电机转子转速提高一倍，线圈匝数也同时增加一倍，其他条件不变，则发电机的电动势为（）A．e=4Emsinωt B．e=4Emsin2ωtC．e=Emsinωt D．e=2Emsinωt8．如图所示为演示交变电流产生的装置图，关于这个实验，正确的说法是（

）A．图示位置为中性面，线圆中无感应电流B．图示位置ab边的感应电流方向为b→aC．线圈平面与磁场方向平行时，磁通量变化率为零D．线圈每转动一周，指针左右摆动一次9．如图甲所示是目前市面上流行的手摇手机充电器，它体型小，携带方便，可以在紧急状态下给手机临时充电，其示意图如图乙所示。若某人摇动手柄给手机充电时，其内部线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，下列说法正确的是（

）A．线圈转动的快慢程度不会影响回路中的电流大小B．当线圈转到图乙所示位置时，电流方向将发生改变C．若从图乙位置开始计时，线圈中的电流瞬时值表达式为D．当线圈转到图乙所示位置时，穿过线圈磁通量的变化率最大10．一闭合矩形线圈绕垂直于磁感线的固定轴匀速转动，线圈平面位于如图甲所示的匀强磁场中。通过线圈的磁通量随时间的变化规律如图乙所示，下列说法正确的是（）

A．、时刻通过线圈的磁通量变化率最大B．、时刻线圈中感应电流方向改变C．、时刻线圈中磁通量最大D．、时刻线圈中感应电动势最小11．如图是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A为交流电流表。线圈绕垂直于磁场的水平轴沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，下列选项正确的是（）

A．图示位置时，线圈处于中性面，穿过线圈平面的磁通量最大，电流表示数最大B．图示位置时，线圈处于平行面，穿过线圈平面的磁通量最小，电流表示数最大C．从图示位置旋转，线圈处于中性面，穿过线圈平面的磁通量最大，磁通量的变化率最大，电流表示数最大D．从图示位置开始往逆时针方向旋转产生正弦式交变电流12．在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁场垂直的轴匀速转动，如图甲所示，产生的交变电动势随时间变化的规律如图乙所示，则下列说法正确的是（）

A．t=0.01s时穿过线框的磁通量最小B．t=0.01s时穿过线框的磁通量变化率最大C．该线框匀速转动的角速度大小为50πrad/sD．感应电动势瞬时值为22V时，线框平面与中性面的夹角为45°13．如图所示，单匝导体线圈面积为S，其周围空间的匀强磁场磁感应强度为B，线圈在磁场中绕旋转，其角速度为，某一时刻线圈平面与磁场方向垂直，将该时刻记为，下列说法正确的是（）A．在时刻，线圈的磁通量为BS，此时线圈回路的感应电动势最大B．从时刻开始，若线圈绕转过角，穿过线圈的磁通量是，线圈回路的电流为零C．从初始位置转过角时线圈的磁通量为零，回路的感应电动势也变为零D．从初始位置转过角时线圈的感应电动势为，该时刻回路的磁通量变化率最大14．（多选）如图1所示，一个面积为S的矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化如图2所示，下列说法正确的是（）

A．时刻线圈平面垂直于中性面B．时刻ad边的速度方向跟磁感线垂直C．时刻线圈平面与中性面重合D．线圈在如图1所示位置时，电流方向改变一次【交流发电机类型知识点梳理】1．主要构造：电枢和磁体．2．分类(1)旋转电枢式发电机：电枢转动，磁极不动．(2)旋转磁极式发电机：磁极转动，电枢不动．【交流发电机类型举一反三练习】15．关于下列四个实验的认识，正确的是（）

A．甲实验说明电流周围存在磁场B．丙实验是电能转化为机械能，与发电机的原理相同C．乙实验中通电螺线管左端是S极D．丁实验是机械能转化为电能，与电动机的原理相同16．一种自行车，它有能向自行车车头灯泡供电的小型发电机，其原理示意图如图甲所示；图中N、S是一对固定的磁极，磁极间有一固定在绝缘转轴上的矩形线圈，转轴的一端有一个与自行车后轮边缘接触的摩擦轮。如图乙所示，当车轮转动时，因摩擦而带动摩擦轮转动，从而使线圈在磁场中转动而产生电流给车头灯泡供电，下列说法正确的是（）

A．自行车匀速行驶时线圈中产生的电流强度恒定B．自行车的速度加倍，线圈中产生的电流周期加倍C．线圈匝数越多，穿过线圈的磁通量的变化率越大D．知道摩擦轮和后轮的半径，就可以知道后轮转一周的时间里电流方向变化的次数17．（多选）当线圈不动，磁铁转动时，在固定线圈内同样可以产生正弦式交变电流。如图所示，在持续的风力作用下，风叶带动磁铁匀速转动磁铁转动过程中，线圈的内阻不计，线圈通过导线与定值电阻相连，则下列说法正确的是（）A．当穿过线圈的磁通量为零时，感应电动势为零B．磁铁转动的角速度越大，产生的感应电动势的有效值就越大C．若仅使磁铁的转速增加一倍，则理想交流电压表的示数变为原来的一半D．若仅使磁铁的转速增加一倍，则定值电阻消耗的电功率变为原来的4倍

3.1交变电流解析版目录TOC\o"1-1"\h\u一、【交流电和直流电的概念知识点梳理】 1二、【交变电流的产生和变化知识点梳理】 2三、【交流发电机类型知识点梳理】 7【交流电和直流电的概念知识点梳理】1．交变电流：大小和方向随时间做周期性变化的电流叫作交变电流，简称交流．2．常见的交变电流的波形图实际应用中，交变电流有着不同的变化规律，常见的有以下几种，如图所示．3．直流：方向不随时间变化的电流称为直流，大小和方向都不随时间变化的电流叫作恒定电流．【交流电和直流电的概念举一反三练习】1．（多选）下列关于交变电流和直流的说法中正确的是（）A．如果电流大小做周期性变化，则一定是交变电流B．直流的大小可以变化，但方向一定不变C．交变电流一定是按正弦规律变化的D．交变电流的最大特征是电流的大小和方向做周期性的变化【答案】BD【详解】ACD．如果电流的大小和方向做周期性的变化，则为交变电流，但不一定按照正弦规律变化，故AC错误，D正确；B．直流的大小可以变化，但方向一定不变，故B正确。故选BD。2．关于交变电流的理解，下列说法正确的是（）A．如果电流大小随时间做周期性变化，则一定是交变电流B．交变电流一定是按正弦规律变化的C．交变电流电压的大小和方向随时间做周期性变化D．化学电池提供的电流也可能是交变电流【答案】C【详解】AC．交变电流电压和电流的大小和方向随时间做周期性变化，故A错误，C正确；B．交变电流不一定时按正弦规律变化，故B错误；D．化学电池提供的电流是直流电，故D错误。故选C。3．下列的关于电流随时间变化的图象中，不是表示交变电流的是（）A．

B．

C．

D．

【答案】A【详解】A．图中电流大小发生周期性变化，但方向保持不变，所以不是交变电流，故A正确；BCD．图中电流大小、方向均发生周期性变化，均是交变电流，故BCD错误。故选A。【交变电流的产生和变化知识点梳理】1.两个特殊位置(1)中性面位置(S⊥B，如图中的甲)线圈平面与磁场垂直的位置，此时Φ最大，eq\f(ΔΦ,Δt)为0，e为0，i为0.线圈经过中性面时，电流方向发生改变，线圈转一圈电流方向改变两次．(2)垂直中性面位置(S∥B，如图中的乙)此时Φ为0，eq\f(ΔΦ,Δt)最大，e最大，i最大．电流方向不改变．2．从中性面开始计时，线圈中产生的电动势的瞬时值表达式：e＝Emsinωt，Em叫作电动势的峰值，Em＝NωBS.3．正弦式交变电流：按正弦规律变化的交变电流叫作正弦式交变电流，简称正弦式电流．4．正弦式交变电流和电压电流表达式i＝Imsinωt，电压表达式u＝Umsinωt.其中Im、Um分别是电流和电压的最大值，也叫峰值．5．正弦交变电流的瞬时值表达式(1)从中性面位置开始计时①电动势(e)：e＝Emsinωt，②电压(u)：u＝Umsinωt，③电流(i)：i＝Imsinωt(2)从与中性面垂直的位置开始计时e＝Emcosωt，i＝Imcosωt，u＝Umcosωt.(3)正弦式交变电流的变化规律(线圈在中性面位置开始计时)函数图像磁通量Φ=Φmcosωt=BScosωt电动势e=Emsinωt=nBSωsinωt电压u=Umsinωt=RE电流i=Imsinωt=Em6．关于交变电流的产生及规律的三点注意(1)只有当线圈从中性面位置开始计时，电流的瞬时值表达式才是正弦形式，其变化规律与线圈的形状及转动轴处于线圈平面内的位置无关．(2)注意峰值公式Em＝nBSω中的S为有效面积．(3)在解决有关交变电流的图像问题时，应先把交变电流的图像与线圈的转动位置对应起来，再根据特殊位置特征求解．7．交变电流的峰值Em＝NωBS，Im＝eq\f(NωBS,R＋r)，Um＝eq\f(NωBSR,R＋r).8．确定正弦式交变电流电动势瞬时值表达式的基本方法(1)确定线圈转动到哪个位置开始计时，以确定瞬时值表达式是按正弦规律变化还是按余弦规律变化．(2)确定线圈转动的角速度．(3)确定感应电动势的峰值Em＝NωBS.(4)写出瞬时值表达式e＝Emsinωt或e＝Emcosωt.【交变电流的产生和变化举一反三练习】4．如图所示，（甲）→（乙）→（丙）→（丁）过程是交流发电机发电的示意图，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（从纸面向里看线圈转动方向为逆时针）。下列说法正确的是（）

A．在图（甲）位置时，线圈中的磁通量为零B．在图（乙）位置时，感应电流方向发生变化C．在图（丙）位置时，线圈中的感应电动势最大D．在图（丁）位置时，边电流方向为【答案】D【详解】A．在图（甲）位置时，线圈平面与磁场方向垂直，线圈中的磁通量最大，故A错误；B．在图（乙）位置时，线圈平面与磁场方向平行，线圈中的磁通量为零，线圈中的磁通量变化率最大，线圈中感应电流最大，感应电流方向不变，故B错误；C．在图（丙）位置时，线圈平面与磁场方向垂直，线圈中的磁通量最大，线圈中的磁通量变化率为0，线圈中的感应电动势为0，故C错误；D．在图（丁）位置时，由右手定则可知，边电流方向为，故D正确。故选D。5．如图所示，一线圈在匀强磁场中匀速转动，经过图示位置时（）A．穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最大B．穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最小C．穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最大D．穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最小【答案】C【详解】题图所示位置线圈平面与磁感线平行，处于垂直于中性面的位置，故穿过线圈的磁通量为零（即最小），而磁通量的变化率即瞬时电动势最大，故选C。6．（多选）如图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A为交流电流表。线圈绕垂直于磁场的水平轴OO′匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示。以下判断正确的是（）

A．线圈转动的转速为25r/sB．电流表的示数为10AC．1s钟内线圈中电流方向改变了50次D．0.01s时线圈平面与中性面垂直【答案】BD【详解】A．周期T=0.02s，角速度转速A错误；B．由题图乙可知交流电电流的最大值是，由于电流表的示数为有效值，故示数B正确；C．交流电的频率为50Hz，每个周期内电流方向改变2次，故1s钟内线圈中电流方向改变了100次，C错误；D．0.01s时线圈中的感应电流达到最大，感应电动势最大，则穿过线圈的磁通量变化最快，磁通量为0，故线圈平面与磁场方向平行，与中性面垂直，D正确；故选BD。7．某交流发电机正常工作时的电动势为e=Emsinωt，如果发电机转子转速提高一倍，线圈匝数也同时增加一倍，其他条件不变，则发电机的电动势为（）A．e=4Emsinωt B．e=4Emsin2ωtC．e=Emsinωt D．e=2Emsinωt【答案】B【详解】发电机转子转速提高一倍，则角速度增加一倍，线圈匝数也同时增加一倍，其他条件不变，则最大值Em=nBωS可知，最大值变为原来的4倍，则发电机的电动势为e=4Emsin2ωt故选B。8．如图所示为演示交变电流产生的装置图，关于这个实验，正确的说法是（

）A．图示位置为中性面，线圆中无感应电流B．图示位置ab边的感应电流方向为b→aC．线圈平面与磁场方向平行时，磁通量变化率为零D．线圈每转动一周，指针左右摆动一次【答案】D【详解】AC．线圈平面与磁场方向平行时，ab、cd边垂直切割磁感线，线圈产生的电动势最大，也可以这样认为，线圈平面与磁场方向平行时，磁通量为零，但磁通量的变化率最大，AC错误；B．线圈处于图示位置时，ab边向右运动，由右手定则，ab边的感应电流方向为a→b，B错误；D．线圈在磁场中匀速转动时，在电路中产生呈周期性变化的交变电流，线圈经过中性面时电流改变方向，线圈每转动一周，有两次通过中性面，电流方向改变两次，指针左右摆动一次，D正确。故选D。9．如图甲所示是目前市面上流行的手摇手机充电器，它体型小，携带方便，可以在紧急状态下给手机临时充电，其示意图如图乙所示。若某人摇动手柄给手机充电时，其内部线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，下列说法正确的是（

）A．线圈转动的快慢程度不会影响回路中的电流大小B．当线圈转到图乙所示位置时，电流方向将发生改变C．若从图乙位置开始计时，线圈中的电流瞬时值表达式为D．当线圈转到图乙所示位置时，穿过线圈磁通量的变化率最大【答案】D【详解】A．线圈转动得越快，通过线圈的磁通量变化越快，电路中电流越大，A错误；B．线圈转到中性面时，电流方向才会发生改变，B错误；C．当线圈转到图乙所示位置时，线圈中电流最大，表达式应为，C错误；D．线圈转到图乙所示位置时电流最大，穿过线圈磁通量的变化率最大，D正确。故选D。10．一闭合矩形线圈绕垂直于磁感线的固定轴匀速转动，线圈平面位于如图甲所示的匀强磁场中。通过线圈的磁通量随时间的变化规律如图乙所示，下列说法正确的是（）

A．、时刻通过线圈的磁通量变化率最大B．、时刻线圈中感应电流方向改变C．、时刻线圈中磁通量最大D．、时刻线圈中感应电动势最小【答案】D【详解】AD．根据图乙图像的斜率，可知、时刻通过线圈磁通量的变化率最小为零，根据法拉第电磁感应定律，可知此时线圈中感应电动势最小，为零，故A错误，D正确；BC．线圈通过中性面时，线圈中产生感应电流的方向发生改变。由图乙可知，、时刻，穿过线圈的磁通量最小，线圈位于峰值面，线圈中感应电流的方向不发生改变，故BC错误；故选D。11．如图是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A为交流电流表。线圈绕垂直于磁场的水平轴沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，下列选项正确的是（）

A．图示位置时，线圈处于中性面，穿过线圈平面的磁通量最大，电流表示数最大B．图示位置时，线圈处于平行面，穿过线圈平面的磁通量最小，电流表示数最大C．从图示位置旋转，线圈处于中性面，穿过线圈平面的磁通量最大，磁通量的变化率最大，电流表示数最大D．从图示位置开始往逆时针方向旋转产生正弦式交变电流【答案】B【详解】AB．图中线圈平面与磁场方向平行，穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最大，电流表示数最大，故A错误，B正确；C．从图示位置旋转，线圈处于中性面，穿过线圈平面的磁通量最大，磁通量的变化率最小，电流表示数最小，故C错误；D．从图示位置开始往逆时针方向旋转产生余弦式交变电流，故D错误。故选B。12．在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁场垂直的轴匀速转动，如图甲所示，产生的交变电动势随时间变化的规律如图乙所示，则下列说法正确的是（）

A．t=0.01s时穿过线框的磁通量最小B．t=0.01s时穿过线框的磁通量变化率最大C．该线框匀速转动的角速度大小为50πrad/sD．感应电动势瞬时值为22V时，线框平面与中性面的夹角为45°【答案】D【详解】AB．由题图乙知，时感应电动势为零，则穿过线框的磁通量最大，磁通量变化率最小，故AB错误；C．由题图乙得出周期，所以故C错误；D．当时，电动势为零，线框平面与磁场方向垂直，故该交变电动势的瞬时值表达式为电动势瞬时值为时，代入瞬时表达式，则线框平面与中性面的夹角正弦值，所以线框平面与中性面的夹角为45°，故D正确；故选D。13．如图所示，单匝导体线圈面积为S，其周围空间的匀强磁场磁感应强度为B，线圈在磁场中绕旋转，其角速度为，某一时刻线圈平面与磁场方向垂直，将该时刻记为，下列说法正确的是