矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,从中性面开始转动180°的过程中,平均感应电动势和最大感应电动势之比为(  )A. π:2B. 2π:1C. π:1D. 2:π

问题描述:

矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,从中性面开始转动180°的过程中,平均感应电动势和最大感应电动势之比为(  )
A. π:2
B. 2π:1
C. π:1
D. 2:π

线圈产生的感应电动势的最大值为Em=NBSω,
线圈从中性面开始转动180°的过程中,磁通量的变化量为△φ=2BS,
所用时间为△t=

T
2
=
π
ω

根据法拉第电磁感应定律E=N
△φ
△t

则平均电动势为
.
E
=
2
π
NBSω,
因此平均感应电动势和最大感应电动势之比为2:π;
故D正确,ABC错误;
故选:D.
答案解析:(1)先求出线圈中产生的感应电动势的最大值表达式为Em=NBSω,再由从中性面开始计时,从而确定感应电动势瞬时值的表达式.
(2)根据法拉第电磁感应定律,求出线圈从图示位置开始到转过90°的过程的平均电动势;
考试点:感生电动势、动生电动势.
知识点:考查从中性面开始计时,则瞬时表达就是正弦,若是垂直中性面计时,则瞬时表达式就是余弦;
掌握由法拉第电磁感应定律可得平均感应电动势,而E=BLV可得瞬时感应电动势.