Question

(11分) 如图所示，在匀强磁场中有一个“” 形导线框可绕AB轴转动，已知匀强磁场的磁感强度大小B=T，方向竖直向下,线框的CD边长为20cm、CE、DF长均为10cm，转速为50r/s，若从图示位置开始计时:（1）写出线框中感应电动势随时间变化的瞬时值表达式.（2）若线框电阻r=3,再将AB两端接入一个“6V，12W”的小灯泡，小灯泡能否正常发光？若不能，小灯泡实际消耗功率多大？(设小灯泡的阻值不变) 

Answer 1

（1）e=10cos100πt(V)
（2）小灯泡不能正常发光，其实际功率是P=8.3(w)

（1）注意到图示位置磁感线与线圈平面平行，瞬时值表达式应为余弦函数，先求出角频率和最大值
　　ω="2πn=100πrad/s         "  ……（1分）
　　E=BSω=×0.2×0.1×100π=10(V)   ……（2分）
所以电动势瞬时表达式应为e=10cos100πt(V)。……（2分）
（2）用电器是小灯泡,是纯电阻电路，其电阻为R= ……（1分）
首先求出交流电动势有效值E==10（V）……（1分）
由于R="r,  " 所以=5v＜6V……（1分）
小于额定电压，所以小灯泡不能正常发光……（1分）
其实际功率是P==8.3(w)……（2分）