福建省宁德市霞浦一中高二物理下学期第一次月考试卷(含解析)

2015-2016学年福建省宁德市霞浦一中高二（下）第一次月考物理试
卷
一、选择题：（本题共12小题，每小题4分，共48分．在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求；第9～12题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
1．发电的基本原理是电磁感应，发现电磁感应现象的科学家是（）
A．安培B．法拉第C．麦克斯韦D．赫兹
2．如图所示是研究电磁感应现象的实验装置，将实验装置正确连接好后，在条形磁铁插人或拔出线圈过程中，关于电流计指针偏转情况，下列叙述正确的是（）
A．插入过程指针不偏转，拔出过程指针偏转
B．插入过程指针偏转，拔出过程指针不偏转
C．插人或拔出过程，指针都不偏转
D．插入或拔出过程指针都偏转
3．下列不表示交变电流的是（）
A． B． C．
D．
4．如图为日光灯的结构示意图，若按图示的电路连接，关于日光灯发光的情况，下列说法
正确的是（）
A．S1接通，S2、S3断开，日光灯就能正常发光
B．S1、S2接通，S3断开，日光灯就能正常发光
C．S3断开，接通S1、S2后，再断开S2，日光灯就能正常发光
D．S1、S2、S3接通，日光灯就能正常发光
5．如图所示，电路中三个完全相同的灯泡a、b和c分别与电阻R、电感L和电容C串联，当电路两端接人220V、50Hz的交变电压，三个灯泡亮度恰好相同．若保持交变电压大小不变，将频率增大到60Hz，则将发生的现象是（）
A．三灯亮度不变B．a不变、b变亮、c变暗
C．三灯均变亮D．a不变、b变暗、c变亮
6．在图所示的电路中，两个灵敏电流表G1和G2的零点都在刻度盘中央，当电流从“+”接线柱流入时，指针向左摆；电流从“﹣”接线柱流入时，指针向右摆．在电路接通后再断开的瞬间，下列说法中符合实际的情况是（）
A．G1表指针向左摆，G2表指针向右摆
B．G1表指针向右摆，G2表指针向左摆
C．G1、G2表的指针都向左摆
D．G1、G2表的指针都向右摆
7．如图所示为一交流电压随时间变化的图象．根据图中数据可得，此交流电压的有效值为（）
A．1.5U0B．2U0C． D．
8．如图所示，一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路．虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于回路所在的平面．回路以速度v向右匀速进入磁场，直径CD始终与MN 垂直．从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列结论不正确的是（）
A．感应电流方向不变B．CD段直线始终不受安培力
C．感应电动势最大值E=BavD．感应电动势平均值=πBav
9．关于交变电流的几种说法正确的是（）
A．使用交变电流的电气设备上所标的电压电流值是指峰值
B．交流电流表和交流电压表测得的值是电路中的瞬时值
C．跟交变电流有相同热效应的直流电的值是交流的有效值
D．通常照明电路的电压是220伏，指的是峰值
10．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，如图甲所示，产生的交变电动势的图象如图乙所示，则（）
A．t=0.005 s时线框的磁通量变化率最大
B．t=0.01 s时线框平面与中性面垂直
C．电流方向每秒改变100次
D．该交流电的瞬时表达式为e=311sin50πt V
11．边长为a的闭合金属正三角形框架，完全处于垂直于框架平面的匀强磁场中，现把框架匀速拉出磁场，如图所示，则选项图中电动势、外力、外力功率与位置图象规律与这一过程不相符的是（）
A． B． C． D．
12．如图，足够长的U形光滑金属导轨平面与水平面成θ角（0＜θ＜90°），其中MN与PQ平行且间距为L，导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计．金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且良好接触，ab棒接入电路的电阻为R，当流过ab棒某一横截面的电荷量为q时，金属棒的速度大小为v，则金属棒ab在这一过程中（）
A．ab棒运动的平均速度大小为v
B．沿导轨方向的位移大小为
C．产生的焦耳热为qBLv
D．受到的最大安培力大小为
二、实验题（本题共2小题，14题第（1）小题4分，其余每空格2分，共12分．把正确答案填写在答案卷的相应位置上）
13．如图为某一同学“研究自感现象”的实验电路图，A、B是相同的两小灯．L是一个带铁芯的线圈，电阻可忽略．调节R，电路稳定时两灯都正常发光，则在开关断开时，A灯
将，B灯将（填“立即熄灭”、“逐渐熄灭”或“闪亮一下后再熄灭”）．
14．如图为“研究电磁感应现象”的实验装置．
（1）将图中所缺导线补接完整．
（2）如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上电键后：
A．将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏电流计指针将．（填“向左偏转一下”或“向右偏转一下”或“不偏转”）
B．原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，灵敏电流计指
针．（填“向左偏转一下”或“向右偏转一下”或“不偏转”）
三、计算题（本大题共3小题，共40分．请写出必要的文字说明、方程和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
15．面积S=0.2m2、n=100匝的圆形线圈，处在如图所示的磁场内，磁感应强度随时间t变化的规律如图（b）所示，R=3Ω，C=30μF，线圈电阻r=1Ω，求：
（1）线圈产生的感应电动势的大小；
（2）通过R的电流大小和方向；
（3）电容器的电荷量．
16．如图所示，N=50匝的矩形线圈abcd，ab边长l1=20cm，ad边长l2=25cm，放在磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中，外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈中线的OO′轴以ω=100π
rad/s的转速匀速转动，线圈电阻r=1Ω，外电路电阻R=9Ω，t=0时，线圈平面与磁感线平行，ab边正转出纸外、cd边转入纸里．
（1）写出感应电动势的瞬时值表达式；
（2）从图示位置转过90°的过程中流过电阻R的电荷量是多少？
（3）线圈转一圈外力做多少功？（π2≈10）
17．如图所示，间距l=0.3m的平行金属导轨a1b1c1和a2b2c2分别固定在两个竖直面内．在水平面a1b1b2a2区域内和倾角θ=37°的斜面c1b1b2c2区域内分别有磁感应强度B1=0.4T、方向竖直向上和B2=1T、方向垂直于斜面向上的匀强磁场．阻值R=0.3Ω、质量m1=0.1kg、长为l 的相同导体杆K、S、Q分别放置在导轨上，S杆的两端固定在b1、b2点，K、Q杆可沿导轨无摩擦滑动且始终接触良好．一端系于K杆中点的轻绳平行于导轨绕过轻质定滑轮自然下垂，绳上穿有质量m2=0.05kg的小环．已知小环以a=6m/s2的加速度沿绳下滑，K杆保持静止，Q 杆在垂直于杆且沿斜面向下的拉力F作用下匀速运动．不计导轨电阻和滑轮摩擦，绳不可伸长．取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：
（1）小环所受摩擦力的大小；
（2）K杆中的电流大小I1；
（3）Q杆所受拉力的瞬时功率．
2015-2016学年福建省宁德市霞浦一中高二（下）第一次月考物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题：（本题共12小题，每小题4分，共48分．在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求；第9～12题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
1．发电的基本原理是电磁感应，发现电磁感应现象的科学家是（）
A．安培B．法拉第C．麦克斯韦D．赫兹
【考点】物理学史．
【分析】根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可．
【解答】解：发电的基本原理是电磁感应，发现电磁感应现象的科学家是法拉第，
故选：B．
【点评】本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一．
2．如图所示是研究电磁感应现象的实验装置，将实验装置正确连接好后，在条形磁铁插人或拔出线圈过程中，关于电流计指针偏转情况，下列叙述正确的是（）
A．插入过程指针不偏转，拔出过程指针偏转
B．插入过程指针偏转，拔出过程指针不偏转
C．插人或拔出过程，指针都不偏转
D．插入或拔出过程指针都偏转
【考点】研究电磁感应现象．
【分析】穿过闭合回路的磁通量发生变化，电路产生感应电流，根据感应电流产生的条件分析答题．
【解答】解：条形磁铁插人或拔出线圈过程中穿过线圈的磁通量发生变化，线圈产生感应电流，电流计指针都发生偏转，故D正确；
故选：D．
【点评】本题考查了判断电流计指针是否偏转，知道感应电流产生的条件即可解题，本题难度不大，是一道基础题．
3．下列不表示交变电流的是（）
A． B． C．
D．
【考点】交变电流．
【分析】交变电流的是大小和方向都随时间做周期性变化的电流，根据交变电流的定义去判断．
【解答】解：A、此电流均为正值，说明电流的方向不随时间而变化，则此电流不是交变电流．故A正确．
B、C、D这三种电流的大小和方向都随时间做周期性变化，都是交变电流．故BCD错误．
故选：A
【点评】本题只要掌握交变电流的定义就能进行选择．A项电流是单向脉冲直流电．
4．如图为日光灯的结构示意图，若按图示的电路连接，关于日光灯发光的情况，下列说法
正确的是（）
A．S1接通，S2、S3断开，日光灯就能正常发光
B．S1、S2接通，S3断开，日光灯就能正常发光
C．S3断开，接通S1、S2后，再断开S2，日光灯就能正常发光
D．S1、S2、S3接通，日光灯就能正常发光
【考点】日光灯镇流器的作用和原理．
【分析】根据以下知识分析答题：日关灯启动时，灯管两端电压应高于电源电压220V；日光灯正常工作时，灯管两端电压应低于电源电压220V；镇流器实际上是自感系数较大的自感线圈，当通过它的电流变化时，它能够产生自感电动势．
【解答】解：A、S1接通，S2、S3断开时，电源电压220V直接加在灯管两端，达不到灯管启动的高压值，日光灯不能发光，故A错误；
B、S1、S2接通，S3断开时，灯管两端被短路，灯管电压为零，日光灯不能发光，故B错误；
C、只有当S1、S2接通，灯丝被预热，发出电子，再断开S2，镇流器中产生很大的自感电动势，和原电压一起加在灯管两端，使气体电离，日光灯正常发光，故C正确；D错误；
故选：C．
【点评】知道日光灯的工作原理、分析清楚电路结构是正确解题的前提与关键．
5．如图所示，电路中三个完全相同的灯泡a、b和c分别与电阻R、电感L和电容C串联，当电路两端接人220V、50Hz的交变电压，三个灯泡亮度恰好相同．若保持交变电压大小不变，将频率增大到60Hz，则将发生的现象是（）
A．三灯亮度不变B．a不变、b变亮、c变暗
C．三灯均变亮D．a不变、b变暗、c变亮
【考点】电容器和电感器对交变电流的导通和阻碍作用．
【分析】根据电感的特性：通低频、阻高频及电容器的特性：通调频、阻低频来分析灯泡亮度的变化．
【解答】解：根据电感的特性：通低频、阻高频，当电源的频率变高时，电感对电流的感抗增大，b灯变暗；
根据电容器的特性：通调频、阻低频，当电源的频率变高时，电容哭喊对电流的容抗减小，c灯变亮．
而电阻的亮度与频率无关，a灯亮度不变．故D正确，ABC错误；
故选D．
【点评】本题要抓住电感和电容的特性分析：电感：通直流、阻交流，通低频、阻高频，可根据法拉第电磁感应定律来理解．电容器的特性：通交流、隔直流，通调频、阻低频，根据电容器充放电的特性理解．
6．在图所示的电路中，两个灵敏电流表G1和G2的零点都在刻度盘中央，当电流从“+”接线柱流入时，指针向左摆；电流从“﹣”接线柱流入时，指针向右摆．在电路接通后再断开的瞬间，下列说法中符合实际的情况是（）
A．G1表指针向左摆，G2表指针向右摆
B．G1表指针向右摆，G2表指针向左摆
C．G1、G2表的指针都向左摆
D．G1、G2表的指针都向右摆
【考点】自感现象和自感系数．
【分析】电感器对电流的变化有阻碍作用，当电流增大时，会阻碍电流的增大，当电流减小时，会阻碍其减小．
【解答】解：电路稳定后断开，通过电阻这一支路的电流立即消失，由于电感器对电流的变化有阻碍作用，会阻碍其减小，通过电感器的电流并且通过电阻．所以含有电感器的支路的电流从“+”接线柱流入，G1指针向右摆．含有电阻的支路电流从“﹣”接线柱流入，G2指针向左摆．故B正确，A、C、D错误．
故选：B．
【点评】解决本题的关键知道电感器对电流的变化有阻碍作用，当电流增大时，会阻碍电流的增大，当电流减小时，会阻碍其减小．
7．如图所示为一交流电压随时间变化的图象．根据图中数据可得，此交流电压的有效值为（）
A．1.5U0B．2U0C． D．
【考点】交流的峰值、有效值以及它们的关系．
【分析】根据有效值的定义求解．取一个周期时间，将交流与直流分别通过相同的电阻，若产生的热量相同，直流的电流值，即为此交流的有效值．根据这个定义，列式求解．
【解答】解：设此交流电压的有效值为U．根据有效值的定义可得：
+=T
解得 U=，故C正确，ABD错误．
故选：C
【点评】对于非正弦式电流可根据有效值的定义求解有效值，不能根据U=求，这个
关系只适用于正弦式交流电．
8．如图所示，一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路．虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于回路所在的平面．回路以速度v向右匀速进入磁场，直径CD始终与MN 垂直．从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列结论不正确的是（）
A．感应电流方向不变B．CD段直线始终不受安培力
C．感应电动势最大值E=BavD．感应电动势平均值=πBav
【考点】楞次定律；法拉第电磁感应定律．
【分析】根据楞次定律判断出感应电流的方向，根据左手定则判断CD段所受的安培力．当切割的有效长度最大时，感应电动势最大，通过法拉第电磁感应定律求出感应电动势的平均值．
【解答】解：A、根据楞次定律，知半圆形闭合回路在进入磁场的过程中，感应电流的方向为逆时针方向，方向不变．故A正确．
B、根据左手定则，CD段所受的安培力方向竖直向下．故B错误．
C、切割的有效长度的最大值为a，则感应电动势的最大值E=Bav．故C正确．
D、根据法拉第电磁感应定律得： ==πBav．故D正确．
本题选择错误的，故选：B．
【点评】解决本题的关键掌握法拉第电磁感应定律以及切割产生的感应电动势公式，并能灵活运用．
9．关于交变电流的几种说法正确的是（）
A．使用交变电流的电气设备上所标的电压电流值是指峰值
B．交流电流表和交流电压表测得的值是电路中的瞬时值
C．跟交变电流有相同热效应的直流电的值是交流的有效值
D．通常照明电路的电压是220伏，指的是峰值
【考点】正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率；正弦式电流的图象和三角函数表达式．【分析】使用交变电流的电气设备上所标的电压电流值是有效值．交流电流表和交流电压表测得的值是电路中的有效值．
根据有效值的定义求解．取一个周期时间，将交流与直流分别通过相同的电阻，若产生的热量相同，直流的电流值，即为此交流的有效值．
【解答】解：A、使用交变电流的电气设备上所标的电压电流值是有效值．故A错误；
B、交流电路中，交流电流表和交流电压表的示数表示的都是有效值，故B错误；
C、跟交变电流有相同热效应的直流电的值是交流的有效值，故C正确；
D、通常照明电路的电压是220V，指的是交流电的有效值．故D错误；
故选：C．
【点评】本题关键是明确有效值的定义，能够区分有效值、平均值、最大值、瞬时值，基础题．
10．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，如图甲所示，产生的交变电动势的图象如图乙所示，则（）
A．t=0.005 s时线框的磁通量变化率最大
B．t=0.01 s时线框平面与中性面垂直
C．电流方向每秒改变100次
D．该交流电的瞬时表达式为e=311sin50πt V
【考点】交流的峰值、有效值以及它们的关系．
【分析】由图乙可知各个时刻的电动势，根据电动势的特点，可判线框位于那个面上，由图象还可知电动势的峰值和周期，根据转动一周感应电流方向改变两次，分析每秒电流方向改变的次数．由数学知识写出交流电的瞬时表达式．
【解答】解：A、由图乙可知，t=0.005s时刻，感应电动势最大，由法拉第电磁感应感应定律可知，穿过线框的磁通量变化率最大，故A正确；
B、t=0.01 s时感应电动势为零，线圈平面与磁场方向垂直，即线框平面位于中性面，故B 错误；
C、由图乙可知，周期 T=0.02s，所以电流方向每秒改变的次数为n=2×=2×=100
（次）．故C正确；
D、由图乙知，E m=311V，则该交流电的瞬时表达式为 e=E m sin t=311sin
t=311sin100πt V．故D错误．
故选：AC
【点评】解决本题时要抓住线框位于中性面磁通量最大，磁通量变化率为零，感应电动势为零，而线框通过与磁场平行位置时，磁通量为零，磁通量变化率最大，感应电动势最大．
11．边长为a的闭合金属正三角形框架，完全处于垂直于框架平面的匀强磁场中，现把框架匀速拉出磁场，如图所示，则选项图中电动势、外力、外力功率与位置图象规律与这一过程不相符的是（）
A． B． C． D．
【考点】导体切割磁感线时的感应电动势．
【分析】根据感应电动势公式推导其与距离关系的表达式，再推导感应电流、外力和外力功率的表达式，进行分析选择．
【解答】解：A、感应电动势E=BLv=B2xtan30°v=Bvx，则E与x成正比．故A错误，
B正确；
C、线框匀速运动F外=F安=BIL，I=，E=BLv，得到外力为：F=，B、R、v一定，则F外∝x2．故C错误．
D、外力的功率为：P=Fv=v，P外∝x2 ，故D错误．
本题选不相符的，故选：ACD
【点评】图象往往根据公式推导解析式来选择．本题的解题关键是推导安培力与距离的关系．
12．如图，足够长的U形光滑金属导轨平面与水平面成θ角（0＜θ＜90°），其中MN与PQ平行且间距为L，导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计．金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且良好接触，ab棒接入电路的电阻为R，当流过ab棒某一横截面的电荷量为q时，金属棒的速度大小为v，则金属棒ab在这一过程中（）
A．ab棒运动的平均速度大小为v
B．沿导轨方向的位移大小为
C．产生的焦耳热为qBLv
D．受到的最大安培力大小为
【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的能量转化．
【分析】金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，做加速度逐渐减小的变加速运动．由牛顿第二定律，法拉第电磁感应定律、能量守恒定律等研究处理．
【解答】解：A、金属棒ab开始做加速运动，速度增大，感应电动势增大，所以感应电流也增大，导致金属棒受到的安培力增大，所以加速度减小，即金属板做加速度逐渐减小的变加速运动，
因此运动的平均速度大小大于v，故A错误；
B、由电量计算公式q=It=t==可得，下滑的位移大小为s=，故B正确；
C、产生的焦耳热Q=I2Rt=qIR，而这里的电流I比棒的速度大小为v时的电流I′=小，
故这一过程产生的焦耳热小于qBLv．故C错误；
D、金属棒ab受到的最大安培力大小为F=BIL=B L=，故D正确．
故选：BD．
【点评】电磁感应综合题中，常常用到这个经验公式：感应电量q=常用来求位移，但
在计算题中，不能直接作为公式用，要推导．
二、实验题（本题共2小题，14题第（1）小题4分，其余每空格2分，共12分．把正确答案填写在答案卷的相应位置上）
13．如图为某一同学“研究自感现象”的实验电路图，A、B是相同的两小灯．L是一个带铁芯的线圈，电阻可忽略．调节R，电路稳定时两灯都正常发光，则在开关断开时，A灯将逐渐熄灭，B灯将逐渐熄灭（填“立即熄灭”、“逐渐熄灭”或“闪亮一下后再熄灭”）．
【考点】自感现象和自感系数．
【分析】S合上时，通过线圈的电流在增大，导致线圈出现自感电动势，从而阻碍灯泡A的电流增大；电路稳定后，L的电阻很小，闭合瞬间L的电阻很大，断开瞬间A灯逐渐熄灭．【解答】解：断开开关S的瞬间线圈产生自感电动势，维持线圈的电流的方向不变，断开开关S的瞬间，因灯泡相同，则电流相等，所以两灯会慢慢熄灭，但不会闪亮一下．
故答案为：逐渐熄灭；逐渐熄灭．
【点评】本题考查了电感线圈对电流的阻碍作用，特别是开关闭合、断开瞬间的判断，可以结合楞次定律分析．
14．如图为“研究电磁感应现象”的实验装置．
（1）将图中所缺导线补接完整．
（2）如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上电键后：
A．将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏电流计指针将向右偏转一下．（填“向左偏转一下”或“向右偏转一下”或“不偏转”）
B．原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，灵敏电流计指针向左偏转一下．（填“向左偏转一下”或“向右偏转一下”或“不偏转”）
【考点】研究电磁感应现象．
【分析】（1）注意该实验中有两个回路，一是电源、电键、变阻器、小螺线管串联成的回路，二是电流计与大螺线管串联成的回路，据此可正确解答．
（2）磁场方向不变，磁通量的变化不变时电流方向不变，电流表指针偏转方向相同，磁通量的变化相反时，电流表指针方向相反．
【解答】解：（1）探究电磁感应现象实验电路分两部分，要使原线圈产生磁场必须对其通电，故电源、开关、滑动变阻器、原线圈组成闭合电路，灵敏电流计与副线圈组成另一个闭合电路，如图所示：
（2）闭合开关，穿过副线圈的磁通量增大，灵敏电流表的指针向右偏；
A、闭合电键，将原线圈迅速插入副线圈时，磁场方向不变，穿过副线圈的磁通量增大，灵敏电流计指针将向右偏转．
B、原线圈插入副线圈后，由电路图可知，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，
滑动变阻器接入电路的阻值变大，原线圈电流变小，穿过副线圈的磁场方向不变，
但磁通量变小，灵敏电流计指针将左偏转．
故答案为：（1）电路图如图所示．（2）向右偏转一下；向左偏转一下．
【点评】本题考查研究电磁感应现象及验证楞次定律的实验，对于该实验注意两个回路的不同．知道磁场方向或磁通量变化情况相反时，感应电流反向是判断电流表指针偏转方向的关键．
三、计算题（本大题共3小题，共40分．请写出必要的文字说明、方程和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
15．面积S=0.2m2、n=100匝的圆形线圈，处在如图所示的磁场内，磁感应强度随时间t变化的规律如图（b）所示，R=3Ω，C=30μF，线圈电阻r=1Ω，求：
（1）线圈产生的感应电动势的大小；
（2）通过R的电流大小和方向；
（3）电容器的电荷量．
【考点】法拉第电磁感应定律；闭合电路的欧姆定律．
【分析】（1）由法拉第电磁感应定律可得出线圈中的电动势；
（2）再由欧姆定律可求得通过R的电流；由楞次定律可求得电流的方向；
（3）电容器与R并联，则可求得电容器两端的电压，由电容器的定义可求得电荷量．【解答】解：（1）由法拉第电磁感应定律可得：
E=n=n=100××0.2V=40V；
（2）电路中电流I===10A；
由题意知线圈中的磁通量增大，则由楞次定律可得线圈电流方向为逆时针，
故R中电流方向从b指向a；
即通过R的电流大小为10A，方向从b指向a．
（3）由欧姆定律可得
R两端的电压U=IR=30V；
则电容器的电量Q=UC=30×30×10﹣6=9×10﹣4C；
即电容器的电荷量为9×10﹣4C．
答：（1）线圈产生的感应电动势的大小为40V；
（1）通过R的电流大小为10A，方向为b→a，
（2）电容器的电荷量为9×10﹣4C．
【点评】本题考查法拉第电磁感应定律、楞次定律的应用、电容器及欧姆定律，解题时注意发生电磁感应的部分看作电源，不能忽略了其内电阻．
16．如图所示，N=50匝的矩形线圈abcd，ab边长l1=20cm，ad边长l2=25cm，放在磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中，外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈中线的OO′轴以ω=100πrad/s的转速匀速转动，线圈电阻r=1Ω，外电路电阻R=9Ω，t=0时，线圈平面与磁感线平行，ab边正转出纸外、cd边转入纸里．
（1）写出感应电动势的瞬时值表达式；
（2）从图示位置转过90°的过程中流过电阻R的电荷量是多少？
（3）线圈转一圈外力做多少功？（π2≈10）。