Question

矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴从中性面开始转动，线圈匝数n为100匝，线圈面积S为0.1m²，磁感应强度B为0.3T，转动的角速度ω为π/3（rad/s），则：
（1）线圈平面转动过程中产生感应电动势的表达式？
（2）将该线圈（电阻不计）与R=5Ω的电阻串联，求电阻的热功率．

Answer 1

分析：（1）从中性面开始转动，线圈转动过程中的感应电动势的瞬时表达式形式为e=E_msinωt；
（2）热功率根据P=

U有2

R

进行计算．

解答：解：（1）从中性面开始转动，线圈转动过程中的感应电动势的瞬时表达式形式为e=E_msinωt
所以e=nBSωsinωt=πsin

π

3

t
（2）U有=

Um

2

=

nBSω

2

=

2 π

2

V
所以P=

U有2

R

=

π

10

W
答：（1）线圈平面转动过程中产生感应电动势的表达式为πsin

π

3

t；
（2）将该线圈（电阻不计）与R=5Ω的电阻串联，电阻的热功率为

π

10

W．

点评：本题是简单的交流发电机的原理，考查综合应用法拉第定律、欧姆定律、楞次定律等电磁学规律分析实际问题的能力．