2019-2020学年人教版物理选修3-2 第五章交变电流单元练习（Word版）（含解析）
文档属性
| 名称 | 2019-2020学年人教版物理选修3-2 第五章交变电流单元练习（Word版）（含解析） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 294.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-05-04 16:25:47 | ||
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文档简介
2019-2020学年人教版物理选修3-2 第五章交变电流单元练习
单项选择题
1．某矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势为e＝Emsinωt.若将线圈的转速增加1倍，保持其他条件不变，则产生的感应电动势为( )
A．e＝Emsin 2ωt B．e＝2Emsin 2ωt
C．e＝2Emsin 4ωt D．e＝4Emsin 2ωt
2．如图，一理想变压器原副线圈的匝数比为1：2；副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为220V，额定功率为22W；原线圈电路中接有电压表和电流表．现闭合开关，灯泡正常发光．若用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数，则
A．U=110V，I=0.2A B．U=110V，I=0.05A
C．U=110V，I=0.2A D．U=110V，I=0.2A
3．如图所示，单匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动(俯视图中沿逆时针的方向)。某时刻磁感线与线圈平面所成的锐角为30°，从此时开始计时，通过边AB的电流i随时间t变化的图线是(以A→B→C→D→A为电流正向)( )
4．一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻、和的阻值分别为、和，A为理想交流电流表，U为正弦交流电压源，输出电压R的有效值恒定当开关S断开时，电流表的示数为I；当S闭合时，电流表的示数为。该变图压器原、副线圈匝数的比值为（ ）
A．2 B．3 C．4 D．5
5．如图甲所示，一理想变压器原线圈接上如图乙所示的正弦交流电，与副线圈相连的两个灯泡规格均为“110V 40W”，电表均为理想电表，原、副线圈匝数比为2：1，开关K闭合前，电路正常工作．则闭合开关K后
A．灯泡将烧毁
B．电流表示数增大
C．经过灯泡的交流电频率为25Hz
D．变压器的输入功率增大一倍
6．如图所示，矩形线框置于磁场中，该磁场可视为匀强磁场．线框通过导线与电阻构成闭合电路，线框在磁场中绕垂直于磁场方向的转轴逆时针匀速转动，下列说法正确的是（?? ）
A．线框通过图中位置瞬间，线框中的电流方向由A到B
B．线框通过图中位置瞬间，穿过线框的磁通量最大
C．线框通过图中位置瞬间，通过电阻的电流瞬时值最大
D．若使线框转动的角速度增大一倍，那么通过电阻电流的有效值变为原来的倍
7．在收音机线路中，经天线接收下来的电信号既有高频成份，又有低频成份，经放大后送到下一级，需要把低频成份和高频成份分开，只让低频成份输送到再下一级，我们可以采用如图所示电路，其中a、b应选择的元件是（ ）
A．a是电容较大的电容器，b是低频扼流圈
B．a是电容较大的电容器，b是高频扼流圈
C．a是电容较小的电容器，b是低频扼流圈
D．a是电容较小的电容器，b是高频扼流圈
8．如图所示，单匝矩形线圈abcd处在磁感应强度为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场中，以恒定的角速度ω绕ab边转动，线圈所围面积为S，线圈的总电阻为R.t=0时刻线圈平面与纸面重合，且cd边正在离开纸面向外运动．则( )
A．时刻t线圈中电流的瞬时值i=cosωt
B．线圈中电流的有效值I=
C．线圈中电流的有效值I=
D．线圈消耗的电功率
9．如图甲所示为理想调压变压器，原线圈A、B端的输入电压如图乙所示，则当此变压器工作时，以下说法正确的是
A．若滑动触头P处于某一确定位置，当变阻器R的滑动触头下滑时，电流表示数将变小
B．若滑动触头P处于某一确定位置，当变阻器R的滑动触头上滑时，电压表示数增大
C．若滑动触头P和变阻器R的滑动触头同时上移，则电流表示数一定变大
D．若变阻器最大阻值为，且变阻器R的滑动触头置于最上端，则在滑动触头P滑动的过程中，电流表的电流变化范围为0～2.2 A
10．如图所示，一线圈在匀强磁场中匀速转动，经过图示位置时（ ）
A．穿过线圈的磁通量最小，磁通量变化率最大
B．穿过线圈的磁通量最大，磁通量变化率最大
C．穿过线圈的磁通量最大，磁通量变化率最小
D．穿过线圈的磁通量最小，磁通量变化率最小
二、多选题
11．如图是手机充电器的内部电路核心部分的简化模型，将变压器和二极管都视为理想元件，已知变压器的原、副线圈匝数比为20∶1，A、B端输入电压为U1＝220sin 100πt(V)，对于输出端CD(OD为副线圈的中心抽头)
A．输出电压的有效值为11 V
B．输出电压的有效值为5.5 V
C．CD端的输出功率和AB端的输入功率之比为1∶2
D．CD端的输出功率和AB端的输入功率之比为1∶1
12．山区小型水力发电站的发电机有稳定的输出电压，它发出的电先通过电站附近的升压变压器升压，然后通过输电线路把电能输送到远处村寨附近的降压变压器，经降低电压后再输送至各用户．设变压器都是理想的，那么在用电高峰期，随用电器总功率的增加将导致( )
A．升压变压器初级线圈中的电流变小
B．升压变压器次级线圈两端的电压变小
C．高压输电线路的电压损失变大
D．降压变压器次级线圈两端的电压变小
三、综合计算题
13．在磁感应强度为1T的匀强磁场中有一匝数为10匝的矩形线圈ABCD，如图所示，其绕轴以线圈的转速匀速转动．，，线框总电阻为，定值电阻阻值为，从图示位置开始计时．
（1）写出t时刻整个线圈中的感应电动势e；
（2）线框转过，R上流过的电荷量为多少？
（3）当转过时，磁通量变化率为多少？
14．旋转磁极式发电机通过磁极的旋转使不动的线圈切割磁感线而产生感应电流，其原理示意图可简化为：如图所示，固定不动的单匝矩形线圈abcd 的电阻为r，外电阻为R，磁场绕转轴OO/匀速转动，角速度为ω．图中的电压表为理想电表，示数为U．求：
（1）发电机线圈内阻消耗的功率；
（2）从图示位置开始计时，t = 0时，通过外电阻 R 的电流及方向；
（3）从图示位置开始计时，t =T/4时，穿过矩形线圈abcd 的磁通量．
15．KLMN是一个竖直放置的矩形导线框，电阻为r，全部处于磁感应强度为B的水平方向的匀强磁场中，线框面积为S，MN边水平，线框绕某一竖直轴以角速度匀速转动（俯视逆时针方向转动）。从线框平面与磁场方向平行时开始计时，在MN边与磁场方向的夹角到达30°时（图示位置）。求：
（1）标出线框此时电流的方向；
（2）此时导线框产生的瞬时电动势e的大小；
（3）此过程中，通过线框横截面的电荷量。
2019-2020学年人教版物理选修3-2 第五章交变电流单元练习参考答案
1．B
【解析】
试题分析：据题意，线圈在匀强磁场中转动产生的感应电动势为：，据角速度与转速转化关系有：,即转速加倍则角速度w也加倍；所以电动势变为：，故选项B正确．
2．A
【解析】
灯正常发光时，加在灯两端的电压为220V，流过灯的电流I=0.1A，根据，可知电压表读数，根据，可得电流表示数，
A.答案与解析相符，选项A符合题意，
BCD.答案与解析不相符，选项BCD不符合题意；
3．解析：选D 根据楞次定律可知，线圈在开始转动的一小段时间内磁通量增大产生负向电流，选项A、C错误；当线圈转动六分之一周期后，处于中性面，磁通量最大，电动势为零，感应电流为零，选项D正确，B错误。
4．B
【解析】设理想变压器原、副线圈匝数的比值为k，根据题述，当开关S断开时，电流表示数为I，则由闭合电路欧姆定律得
由变压公式及功率关系，可得
即副线图输出电流为
；
当开关S闭合时，电流表示数为，则有
由变压器公式及功率关系
可得
即副线圈输出电流为
，
联立解得
选项B正确，ACD错误；
故选B.
5．D
【解析】
由理想变压器，可知副线圈两端电压U2=110V，则K闭合前灯泡正常工作，当K闭合后，U2保持不变，故两灯泡均能正常发光，不会烧毁，所以电流表示数不变，消耗功率增大一倍，则输入功率增大一倍；经过变压器后频率不发生变化，仍为50Hz，故ABC错误，D正确；故选D.
6．C
【解析】
试题分析：边AB和CD切割磁场产生电流，根据右手定则可知电流有B指向A，故A错误；线框通过图中位置瞬间，穿过线框的磁通量为零，感应电动势最大，所以感应电流也最大，通过电流表的电流瞬时值最大，故B错误，C正确；根据E=NBSω可知，ω增大一倍，E也增大一倍，根据可知，通过电流表电流的有效值也增大一倍，故D错误．故选C.
7．B
【解析】
电容器具有通高频、阻低频的作用，这样的电容器电容应较大．电感线圈在该电路中要求做到通低频、阻高频，所以它是一个高频扼流圈(自感系数较小的电感线圈)．，故B正确
思路分析：根据电容器具有通高频、阻低频的作用，电感线圈在该电路中要求做到通低频、阻高频，可区分出ab中的元件
8．B
【解析】交流电的最大值；从中性面开始计时；故时刻t线圈中电流的瞬时值，A错误；线圈中电流的有效值，B正确C错误；线圈消耗的电功率，D错误．
9．D
【解析】
滑动触头P处于某一确定位置，则变压器的输出电压不变；当变阻器R的滑动触头下滑时，接入电路的有效电阻减小，电流表示数将变大．故AB错误；若滑动触头P和变阻器R的滑动触头同时上移，则变压器的输出电压增大，负载的电阻也增大，所以电流表示数不一定变大．故C错误；由乙图可得变压器的输入电压的最大值是220V，有效值是220V，当滑动触头P的上下移动，R上只能获得0～220V之间的任意的电压．若变阻器最大阻值为100Ω，而R上只能获得0～220V之间的任意的电压，则电流表的电流变化范围为0～2.2A．故D正确．
10．A
【解析】
当线圈处于图中所示位置时，线框与磁场方向平行，磁通量为零，最小；该位置与中性面垂直，感应电动势最大，根据法拉第电磁感应定律公式，可知磁通量的变化率最大，故A正确，BCD错误，故选A．
11．BD
【解析】
AB.由于OD为副线圈的中心抽头，AB与CD线圈匝数之比为40∶1，则线圈CD间电压的最大值为V，而本题中的两个二极管相当于把CD之间的交变电压的负半部分对称地变为正半部分，这样交变电流就全部变为正值，且周期为原来的一半，因而有效值为5.5 V，A错误，B正确；
CD.变压器AB端的输入功率等于CD端的输出功率，C错误，D正确．
12．CD
【解析】
如图所示是远距离输电的示意图．
A、发电机输出的电压U不变．当负载的功率增加时，由能量守恒知发电机的输出功率要增加，再由P＝UI知升压变压器初级线圈中的电流变大，故A错误．
B、因为变压器的线圈匝数比确定，则U1不变，即升压变压器次级线圈两端的电压不变，故B错误．
C、升压变压器次级线圈的输出功率P1＝P＝U1I1要增加，而U1不变，则I1也要增加，那么输电线上损失的电压将增加，故C正确．
D、再由U1＝I1R＋U2知降压变压器的初级线圈两端的电压U2将减小，则降压变压器次级线圈两端的电压U3减小，故D正确．
故选CD。
13．（1）；（2）；（3）
【解析】
（1）根据题意可以得到：
则：．
（2）转过，，则，
又因为，则：．
（3）转过时，，此时
而，得．
14．(1) (2),方向自左向右（3）
【解析】
(1)根据热功率公式可知，；
(2) 旋转磁极式发电机产生正弦式交变电流，根据正弦式交变电流的最大值与有效值的关系可知，，所以电流，根据“楞次定律”可知，电流方向为自左向右；
(3) 从图示位置开始计时经过，线圈转到中性面位置，所以有，磁通量，由以上各式可解得：．
15．（1）KNLM方向 （2） （3）
【解析】(1)图中的位置，线框的向右的磁通量增大，感应电流的磁场才方向向左，所以感应电流的方向为KNLM，如图：
(2)从垂直中性面开始计时感应电动势的瞬时表达式为E=Emcosωt，
当线圈平面与垂直中性面夹角为30°时，即ωt=30°，
则.
(3)根据
联立解得：
单项选择题
1．某矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势为e＝Emsinωt.若将线圈的转速增加1倍，保持其他条件不变，则产生的感应电动势为( )
A．e＝Emsin 2ωt B．e＝2Emsin 2ωt
C．e＝2Emsin 4ωt D．e＝4Emsin 2ωt
2．如图，一理想变压器原副线圈的匝数比为1：2；副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为220V，额定功率为22W；原线圈电路中接有电压表和电流表．现闭合开关，灯泡正常发光．若用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数，则
A．U=110V，I=0.2A B．U=110V，I=0.05A
C．U=110V，I=0.2A D．U=110V，I=0.2A
3．如图所示，单匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动(俯视图中沿逆时针的方向)。某时刻磁感线与线圈平面所成的锐角为30°，从此时开始计时，通过边AB的电流i随时间t变化的图线是(以A→B→C→D→A为电流正向)( )
4．一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻、和的阻值分别为、和，A为理想交流电流表，U为正弦交流电压源，输出电压R的有效值恒定当开关S断开时，电流表的示数为I；当S闭合时，电流表的示数为。该变图压器原、副线圈匝数的比值为（ ）
A．2 B．3 C．4 D．5
5．如图甲所示，一理想变压器原线圈接上如图乙所示的正弦交流电，与副线圈相连的两个灯泡规格均为“110V 40W”，电表均为理想电表，原、副线圈匝数比为2：1，开关K闭合前，电路正常工作．则闭合开关K后
A．灯泡将烧毁
B．电流表示数增大
C．经过灯泡的交流电频率为25Hz
D．变压器的输入功率增大一倍
6．如图所示，矩形线框置于磁场中，该磁场可视为匀强磁场．线框通过导线与电阻构成闭合电路，线框在磁场中绕垂直于磁场方向的转轴逆时针匀速转动，下列说法正确的是（?? ）
A．线框通过图中位置瞬间，线框中的电流方向由A到B
B．线框通过图中位置瞬间，穿过线框的磁通量最大
C．线框通过图中位置瞬间，通过电阻的电流瞬时值最大
D．若使线框转动的角速度增大一倍，那么通过电阻电流的有效值变为原来的倍
7．在收音机线路中，经天线接收下来的电信号既有高频成份，又有低频成份，经放大后送到下一级，需要把低频成份和高频成份分开，只让低频成份输送到再下一级，我们可以采用如图所示电路，其中a、b应选择的元件是（ ）
A．a是电容较大的电容器，b是低频扼流圈
B．a是电容较大的电容器，b是高频扼流圈
C．a是电容较小的电容器，b是低频扼流圈
D．a是电容较小的电容器，b是高频扼流圈
8．如图所示，单匝矩形线圈abcd处在磁感应强度为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场中，以恒定的角速度ω绕ab边转动，线圈所围面积为S，线圈的总电阻为R.t=0时刻线圈平面与纸面重合，且cd边正在离开纸面向外运动．则( )
A．时刻t线圈中电流的瞬时值i=cosωt
B．线圈中电流的有效值I=
C．线圈中电流的有效值I=
D．线圈消耗的电功率
9．如图甲所示为理想调压变压器，原线圈A、B端的输入电压如图乙所示，则当此变压器工作时，以下说法正确的是
A．若滑动触头P处于某一确定位置，当变阻器R的滑动触头下滑时，电流表示数将变小
B．若滑动触头P处于某一确定位置，当变阻器R的滑动触头上滑时，电压表示数增大
C．若滑动触头P和变阻器R的滑动触头同时上移，则电流表示数一定变大
D．若变阻器最大阻值为，且变阻器R的滑动触头置于最上端，则在滑动触头P滑动的过程中，电流表的电流变化范围为0～2.2 A
10．如图所示，一线圈在匀强磁场中匀速转动，经过图示位置时（ ）
A．穿过线圈的磁通量最小，磁通量变化率最大
B．穿过线圈的磁通量最大，磁通量变化率最大
C．穿过线圈的磁通量最大，磁通量变化率最小
D．穿过线圈的磁通量最小，磁通量变化率最小
二、多选题
11．如图是手机充电器的内部电路核心部分的简化模型，将变压器和二极管都视为理想元件，已知变压器的原、副线圈匝数比为20∶1，A、B端输入电压为U1＝220sin 100πt(V)，对于输出端CD(OD为副线圈的中心抽头)
A．输出电压的有效值为11 V
B．输出电压的有效值为5.5 V
C．CD端的输出功率和AB端的输入功率之比为1∶2
D．CD端的输出功率和AB端的输入功率之比为1∶1
12．山区小型水力发电站的发电机有稳定的输出电压，它发出的电先通过电站附近的升压变压器升压，然后通过输电线路把电能输送到远处村寨附近的降压变压器，经降低电压后再输送至各用户．设变压器都是理想的，那么在用电高峰期，随用电器总功率的增加将导致( )
A．升压变压器初级线圈中的电流变小
B．升压变压器次级线圈两端的电压变小
C．高压输电线路的电压损失变大
D．降压变压器次级线圈两端的电压变小
三、综合计算题
13．在磁感应强度为1T的匀强磁场中有一匝数为10匝的矩形线圈ABCD，如图所示，其绕轴以线圈的转速匀速转动．，，线框总电阻为，定值电阻阻值为，从图示位置开始计时．
（1）写出t时刻整个线圈中的感应电动势e；
（2）线框转过，R上流过的电荷量为多少？
（3）当转过时，磁通量变化率为多少？
14．旋转磁极式发电机通过磁极的旋转使不动的线圈切割磁感线而产生感应电流，其原理示意图可简化为：如图所示，固定不动的单匝矩形线圈abcd 的电阻为r，外电阻为R，磁场绕转轴OO/匀速转动，角速度为ω．图中的电压表为理想电表，示数为U．求：
（1）发电机线圈内阻消耗的功率；
（2）从图示位置开始计时，t = 0时，通过外电阻 R 的电流及方向；
（3）从图示位置开始计时，t =T/4时，穿过矩形线圈abcd 的磁通量．
15．KLMN是一个竖直放置的矩形导线框，电阻为r，全部处于磁感应强度为B的水平方向的匀强磁场中，线框面积为S，MN边水平，线框绕某一竖直轴以角速度匀速转动（俯视逆时针方向转动）。从线框平面与磁场方向平行时开始计时，在MN边与磁场方向的夹角到达30°时（图示位置）。求：
（1）标出线框此时电流的方向；
（2）此时导线框产生的瞬时电动势e的大小；
（3）此过程中，通过线框横截面的电荷量。
2019-2020学年人教版物理选修3-2 第五章交变电流单元练习参考答案
1．B
【解析】
试题分析：据题意，线圈在匀强磁场中转动产生的感应电动势为：，据角速度与转速转化关系有：,即转速加倍则角速度w也加倍；所以电动势变为：，故选项B正确．
2．A
【解析】
灯正常发光时，加在灯两端的电压为220V，流过灯的电流I=0.1A，根据，可知电压表读数，根据，可得电流表示数，
A.答案与解析相符，选项A符合题意，
BCD.答案与解析不相符，选项BCD不符合题意；
3．解析：选D 根据楞次定律可知，线圈在开始转动的一小段时间内磁通量增大产生负向电流，选项A、C错误；当线圈转动六分之一周期后，处于中性面，磁通量最大，电动势为零，感应电流为零，选项D正确，B错误。
4．B
【解析】设理想变压器原、副线圈匝数的比值为k，根据题述，当开关S断开时，电流表示数为I，则由闭合电路欧姆定律得
由变压公式及功率关系，可得
即副线图输出电流为
；
当开关S闭合时，电流表示数为，则有
由变压器公式及功率关系
可得
即副线圈输出电流为
，
联立解得
选项B正确，ACD错误；
故选B.
5．D
【解析】
由理想变压器，可知副线圈两端电压U2=110V，则K闭合前灯泡正常工作，当K闭合后，U2保持不变，故两灯泡均能正常发光，不会烧毁，所以电流表示数不变，消耗功率增大一倍，则输入功率增大一倍；经过变压器后频率不发生变化，仍为50Hz，故ABC错误，D正确；故选D.
6．C
【解析】
试题分析：边AB和CD切割磁场产生电流，根据右手定则可知电流有B指向A，故A错误；线框通过图中位置瞬间，穿过线框的磁通量为零，感应电动势最大，所以感应电流也最大，通过电流表的电流瞬时值最大，故B错误，C正确；根据E=NBSω可知，ω增大一倍，E也增大一倍，根据可知，通过电流表电流的有效值也增大一倍，故D错误．故选C.
7．B
【解析】
电容器具有通高频、阻低频的作用，这样的电容器电容应较大．电感线圈在该电路中要求做到通低频、阻高频，所以它是一个高频扼流圈(自感系数较小的电感线圈)．，故B正确
思路分析：根据电容器具有通高频、阻低频的作用，电感线圈在该电路中要求做到通低频、阻高频，可区分出ab中的元件
8．B
【解析】交流电的最大值；从中性面开始计时；故时刻t线圈中电流的瞬时值，A错误；线圈中电流的有效值，B正确C错误；线圈消耗的电功率，D错误．
9．D
【解析】
滑动触头P处于某一确定位置，则变压器的输出电压不变；当变阻器R的滑动触头下滑时，接入电路的有效电阻减小，电流表示数将变大．故AB错误；若滑动触头P和变阻器R的滑动触头同时上移，则变压器的输出电压增大，负载的电阻也增大，所以电流表示数不一定变大．故C错误；由乙图可得变压器的输入电压的最大值是220V，有效值是220V，当滑动触头P的上下移动，R上只能获得0～220V之间的任意的电压．若变阻器最大阻值为100Ω，而R上只能获得0～220V之间的任意的电压，则电流表的电流变化范围为0～2.2A．故D正确．
10．A
【解析】
当线圈处于图中所示位置时，线框与磁场方向平行，磁通量为零，最小；该位置与中性面垂直，感应电动势最大，根据法拉第电磁感应定律公式，可知磁通量的变化率最大，故A正确，BCD错误，故选A．
11．BD
【解析】
AB.由于OD为副线圈的中心抽头，AB与CD线圈匝数之比为40∶1，则线圈CD间电压的最大值为V，而本题中的两个二极管相当于把CD之间的交变电压的负半部分对称地变为正半部分，这样交变电流就全部变为正值，且周期为原来的一半，因而有效值为5.5 V，A错误，B正确；
CD.变压器AB端的输入功率等于CD端的输出功率，C错误，D正确．
12．CD
【解析】
如图所示是远距离输电的示意图．
A、发电机输出的电压U不变．当负载的功率增加时，由能量守恒知发电机的输出功率要增加，再由P＝UI知升压变压器初级线圈中的电流变大，故A错误．
B、因为变压器的线圈匝数比确定，则U1不变，即升压变压器次级线圈两端的电压不变，故B错误．
C、升压变压器次级线圈的输出功率P1＝P＝U1I1要增加，而U1不变，则I1也要增加，那么输电线上损失的电压将增加，故C正确．
D、再由U1＝I1R＋U2知降压变压器的初级线圈两端的电压U2将减小，则降压变压器次级线圈两端的电压U3减小，故D正确．
故选CD。
13．（1）；（2）；（3）
【解析】
（1）根据题意可以得到：
则：．
（2）转过，，则，
又因为，则：．
（3）转过时，，此时
而，得．
14．(1) (2),方向自左向右（3）
【解析】
(1)根据热功率公式可知，；
(2) 旋转磁极式发电机产生正弦式交变电流，根据正弦式交变电流的最大值与有效值的关系可知，，所以电流，根据“楞次定律”可知，电流方向为自左向右；
(3) 从图示位置开始计时经过，线圈转到中性面位置，所以有，磁通量，由以上各式可解得：．
15．（1）KNLM方向 （2） （3）
【解析】(1)图中的位置，线框的向右的磁通量增大，感应电流的磁场才方向向左，所以感应电流的方向为KNLM，如图：
(2)从垂直中性面开始计时感应电动势的瞬时表达式为E=Emcosωt，
当线圈平面与垂直中性面夹角为30°时，即ωt=30°，
则.
(3)根据
联立解得：