题目内容
【题目】如图所示，匀强磁场的磁感应强度B＝0.5 T，边长L＝10 cm 的正方形线圈 abcd共100匝，线圈电阻 r＝1 Ω，线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，角速度ω＝2π rad/s，外电路电阻R＝4 Ω，求：
(1)转动过程中感应电动势的最大值；
(2)由图示位置(线圈平面与磁感线平行)转过60°角时的瞬时感应电动势；
(3)由图示位置转过60°角的过程中产生的平均感应电动势；
(4)交变电压表的示数；
(5)线圈转动一周外力所做的功；
(6)
周期内通过R的电荷量为多少？
【答案】(1)3.14 V (2)1.57 V (3)2.6 V (4)1.78 V (5)0.99 J (6)0.0866 C
【解析】
(1)感应电动势的最大值Em＝NBSω＝100×0.5×0.12×2π V＝3.14 V.
(2)转过60°时的瞬时感应电动势：
e＝Emcos 60°＝3.14×0.5 V＝1.57 V.
(3)通过60°角过程中产生的平均感应电动势：
E＝
V≈2.6 V.
(4)电压表示数为外电路电压的有效值：
U＝
＝1.78 V.
(5)转动一周外力所做的功等于电流产生的热量：
W＝Q＝
＝0.99 J.
(6)1/6周期内通过电阻R的电荷量：
＝0.086 6 C.
答案：(1)3.14 V (2)1.57 V (3)2.6 V (4)1.78 V (5)0.99 J (6)0.086 6 C
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