输送等，意在考查考生灵活应用相关知识的能力。13（16分）（2012安徽理综）图1是交流发电机模型示意图。在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一矩形线图abcd可绕线圈平面内垂直于磁感线的轴OO’转动，由线圈引起的导线ae和df分别与两个跟线圈一起绕OO’转动的金属圈环相连接，金属圈环又分别与两个固定的电刷保持滑动接触，这样矩形线圈在转动中就可以保持和外电话电阻R形成闭合电路。图2是线圈的住视图，导线ab和cd分别用它们的横截面来表示。已知ab长度为L1bc长度为L2线圈以恒定角速度ω逆时针转动。（只考虑单匝线圈）
（1）线圈平面处于中性面位置时开始计时，试推导t时刻整个线圈中的感应电
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f动势e1的表达式；（2）线圈平面处于与中性面成φ0夹角位置时开始计时，如图3所示，试写出t时刻整个线圈中的感应电动势e2的表达式；（3）若线圈电阻为r，求线圈每转动一周电阻R上产生的焦耳热。（其它电阻均不计）13【答案】（1）e1BL1L2ωsi
ωt。（2）e2BL1L2ωsi
ωtφ0。（3）QRπRω
BL1L2Rr
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。
【解析】（1）矩形线圈abcd转动过程中，只有ab和cd切割磁感线，设ab和cd转动速度为v，则vω
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L2，
在t时刻，导线ab和cd切割磁感线，产生的感应电动势均为E1BL1v⊥，
由图可知，v⊥vsi
ωt，则t时刻整个线圈的感应电动势为e1BL1L2ωsi
ωt。
其中T2πω，
BLL于是，QRπRω12Rr
2
。
【考点定位】此题考查交变电流的产生、瞬时值表达式、闭合电路欧姆定律、有效值、焦耳定律及其相关知识。二．2011年高考题1（2011天津理综卷物理）在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图1所示。产生的交变电动势的图像如图2所示，则At0005s时线框的磁通量变化率为零
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fBt001s时线框平面与中性面重合C线框产生的交变电动势有效值为311VD线框产生的交变电动势频率为100Hz【解析】：由图2可知，t0005s时线框中产生的感应电动势最大，由法拉第电磁感应定律可知，线框的磁通量变化率最大，选项A错误；t001s时线框中产生的感应电动势为零，线框的磁通量变化率为零，线框平面与中性面重合，选项B正确；线框产生的交变电动势最大值311V，有效值为220V，选项C错误；由图2可知，线框产生的交变电动势周期为002s，频率为50Hz，选项D错误。【答案】：B【点评】此题考查交变电流的产生、交变电流的图象及其相关知识点。2（2011四川理综卷）如图所示，在匀强磁场中匀速转动的r