问题 多选题

如图所示,边长为L=0.2m的正方形线圈abcd,其匝数为n=10、总电阻为r=2Ω,外电路的电阻为R=8Ω,ab的中点和cd的中点的连线OO′恰好位于匀强磁场的边界线上,磁场的磁感应强度B=1T,若线圈从图示位置开始,以角速度ω=2rad/s绕OO′轴匀速转动,则以下判断中正确的是(  )

A.在t=

π
4
时刻,磁场穿过线圈的磁通量为零,但此时磁通量随时间变化最快

B.闭合电路中感应电动势的瞬时表达式e=0.8sin2t(V)

C.从t=0时刻到t=

π
4
时刻,电阻R上产生的热量为Q=3.2π×10-4J

D.从t=0时刻到t=

π
4时刻,通过R的电荷量q=0.02C

答案

A、T=

ω
=
2
=πs,在t=
π
4
s时刻,线圈从图示位置转过90°,此时磁场穿过线圈的磁通量最小,但此时磁通量随时间变化最快,感应电动势最大,故A正确;

B、闭合电路中感应电动势的瞬时表达式e=Emsinωt,而Em=nBSω,所以e=nBL2ωsinωt=0.4sin2t.故B错误;

C、感应电动势的最大值:Em=nBSω=10×2×0.22×

1
2
×
2
=0.4πV

从t=O时到t=

π
4
s时刻,电阻R上产生的热量为Q=I2Rt=(
0.4π
8+2
2×8×
π
4
=1.6π×10-4J,故C错误;

D、由电流的公式I=

q
t
,得q=n
△Φ
R+r
=10×
1×0.22×
1
2
8+2
=0.02C,故D正确;

故选:AD.

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