Question

如图所示，一小型发电机内有n=100匝矩形线圈，线圈面积S=0.10m²，线圈电阻为1Ω。在外力作用下矩形线圈在B=0.10T匀强磁场中，以恒定的角速度ω=100π rad/s绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，发电机线圈两端与R =9Ω的电阻构成闭合回路。求

1.线圈转动时产生感应电动势的最大值

2.从线圈平面通过中性面时开始，线圈转过90º角的过程中通过电阻R横截面的电荷量

3.写出电阻R两端电压瞬时值的表示式（当线圈平面与磁场垂直时开始计时）

4.线圈匀速转动10s，电流通过电阻R产生的焦耳热（π²=10）

 

Answer 1

 

1.314V

2.0.1C

3.

4.

解析:（1）线圈中感应电动势的最大值  E_m=nBSω=314V     (2分)

（说明：100π也同样得分）

（2）设从线圈平面通过中性面时开始，线圈转过90º角所用时间为Δt，线圈中的平均感应电动势＝n                                   

通过电阻R的平均电流                   (2分)

在Δt时间内通过电阻横截面的电荷量Q＝=0.1C   (1分)

(4)电流的有效值为                  (1分)

电阻R的发热量为                        (1分)