《2025年创新设计高考总复习物理人教版》

例1（2024·北京市第四中学模拟）某交流发电机产生交变电流的装置如图1甲所示，产生的感应电动势与时间的关系如图乙所示，下列说法正确的是（ ）

A.t = 0时，线圈平面处于中性面位置，磁通量变化率最大
B.线圈通过中性面时，交变电流改变方向
C.线框中产生的感应电动势e = 100sin（50t）V
D.如果仅使线圈的转速加倍，则电动势的最大值和周期分别变为200 V、0.08 s

答案： B [由图像可知，t = 0时，电动势为零，此时线圈平面处于中性面位置，磁通量变化率最小，交变电流改变方向，故A错误，B正确；线框中产生的感应电动势的最大值和周期分别为$E_{m}=100\ V$，$T = 0.04\ s$，根据$e = E_{m}\sin\frac{2\pi}{T}t$，可知感应电动势瞬时值为$e = 100\sin(50\pi t)\ V$，故C错误；根据$E_{m}=NBS\omega$，$\omega = 2\pi n$，可知$E_{m}$与n成正比，如果仅使线圈的转速加倍，则电动势的最大值为$E_{m}' = 200\ V$，周期为$T=\frac{2\pi}{\omega}=\frac{1}{n}$，可知周期与n成反比，如果仅使线圈的转速加倍，则周期减半为$T' = 0.02\ s$，故D错误。]

1.(人教版选择性必修第二册P₅₉图3.1 - 3改编)交流发电机发电的示意图如图2所示，线圈的AB边连在金属滑环K上，CD边连在金属滑环L上，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路相连。线圈转动过程中，下列说法中正确的是（ ）

A.转到图甲位置时，通过线圈的磁通量变化率最大
B.转到图乙位置时，线圈中产生的感应电动势为零
C.转到图丙位置时，线圈中产生的感应电流最大
D.转到图丁位置时，AB边感应电流方向为A→B

答案： D [转到图甲位置时，线圈平面与磁感线垂直，磁通量最大，但磁通量变化率最小，为零，故A错误；转到图乙位置时，线圈中产生的感应电动势最大，故B错误；转到图丙位置时，线圈位于中性面位置，此时感应电流最小，但感应电流方向改变，故C错误；转到图丁位置时，根据楞次定律可知AB边感应电流方向为A→B，故D正确。]