Question

【题目】如图所示，矩形线圈面积为S，匝数为N，线圈总电阻为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO′轴以角速度ω匀速转动，外电路电阻为R，电流表电阻不计。

(1)在线圈由图示位置转过180°的过程中，磁通量的变化量ΔΦ＝_____，电阻R上产生的焦耳热Q＝_________；

(2)图示时刻电流表的读数为_____________；

(3)从图示位置开始计时，写出线圈产生的瞬时电动势表达式e＝_____________。

Answer 1

【答案】0 NBS(V)

【解析】

(1)磁通量虽为标量，但是磁感线穿过的面不同，也有正负之分；根据法拉第电磁感应定律求解平均感应电动势，进而根据焦耳定律求解热量；

(2)交流电流表的示数为有效值；

(3)根据法拉第电磁感应定律求出电动势，然后写出瞬时电动势表达式。

(1)[1]图示位置磁通量为，转过磁通量为：

则：

[2]根据法拉第电磁感应定律得最大电动势：

电流的有效值为

电阻所产生的焦耳热：

解得：；

(2)[3]图示时刻电流表的读数为电流的有效值，则：

；

(3)[4]图中得位置时线圈平面与磁场平行，则磁通量为0，电动势为最大值，则：

(V)。