- 高二物理交变电流中性面
高二物理交变电流中性面有线圈平面垂直于转轴，在中性面时，线圈磁通量最大，但感应电动势为零。
交变电流的电动势方向在该时刻总是与电流方向垂直，即与线圈平面垂直，此时线圈平面与磁感线平行，磁通量为零。当线圈转至与中性面重合时，电流达到最大值，而在线圈平面的垂直位置时，电流为零。因此，线圈每经过一个周期就要改变一次方向。
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题目：高二物理交变电流中性面例题
【问题描述】
一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，线圈从中性面开始转动，求线圈从中性面开始转过90度时的感应电动势。
【解题思路】
1. 线圈从中性面开始转过90度时，线圈磁通量从最大值减小一半，根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比。
2. 根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小为：E = nΔΦ/Δt，其中n为线圈匝数，ΔΦ为磁通量的变化量，Δt为时间。
【例题解答】
假设线圈匝数为n=100，线圈半径为r=1cm，匀强磁场磁感应强度B=0.5T，线圈从中性面开始转过90度的时间为t=0.2s。
根据题意，线圈从中性面开始转过90度时，磁通量从最大值减小一半，即ΔΦ = Φm/2 = (BS)/2 = 0.5 × 1 × 10^-2/2 = 2.5 × 10^-3Wb。
根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小为：E = nΔΦ/Δt = 100 × 2.5 × 10^-3/0.2 = 12.5V。
所以，线圈从中性面开始转过90度时的感应电动势为12.5V。
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