如图所示.矩形线圈面积为S.匝数为N.线圈电阻为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.当线圈由图示位置转过90°的过程中.求:(1)通过电阻R的电荷量q.(2)电阻R上产生的焦耳热Q. 题目和参考答案——青夏教育精英家教网——

题目内容

如图所示，矩形线圈面积为S，匝数为N，线圈电阻为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.当线圈由图示位置转过90°的过程中，求：

(1)通过电阻R的电荷量q.
(2)电阻R上产生的焦耳热Q.

(1)

(2)

试题分析：(1)依题意磁通量的变化量ΔΦ＝BS，线圈转过90°的时间为

，平均感应电动势为

；平均感应电流为

；通过电阻R的电荷量为

(2)线圈中感应电动势的有效值和最大值E_m的关系是

，电路中电流的有效值为

电阻R上产生的焦耳热为

点评：对于交变电流，求解热量、电功和电功率用有效值，而求解电量要用平均值．

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如图1所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图象如图2中曲线a、b所示，则

A．两次t=0是时刻线圈平面均与中性面重合

B．曲线a、b对应的线圈转速之比为2：3

C．曲线a表示的交变电动势频率为25Hz

D．曲线b表示的交变电动势有效值为10V

在匀强磁场中，一矩形金属线圈绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示，产生的交变电动势的图象如图乙所示，则

A．t =0.005s时线圈平面与磁场方向平行

B．t =0.010s时线圈的磁通量变化率最大

C．线圈产生的交变电动势频率为100H_Z

D．线圈产生的交变电动势有效值为311V

一个单匝的线圈，面积为S，在匀强磁场中绕垂直磁感线的轴匀速转动，产生的感应电动势随时间变化的规律如图所示，下列判断正确的是（）

A．在A、C时刻线圈通过中性面
B．在

时刻线圈与磁感线的夹角为60°
C．电动势的有效值与平均值相等都是

D．磁场的磁感应强度为

矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势e－t图像如图所示，则 ( )

A．t₁、t₃时刻线圈通过中性面

B．t₂、t₄时刻线圈中磁通量最大

C．t₁、t₃时刻线圈中磁通量变化率最大

D．t₂、t₄时刻线圈平面与中性面垂直

一单匝闭合线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动，在转动过程中，线框中的最大磁通量为

_m，最大感应电动势为E_m，下列说法中正确的是（）

A．当磁通量为零时，感应电动势也为零

B．当磁通量减小时，感应电动势也减小

C．当磁通量等于0.5

_m时，感应电动势等于0.5E_m

_m

如图所示为交流发电机示意图，匝数为n=100匝的矩形线圈，边长分别为 10 cm和20 cm，内阻为 5Ω，在磁感应强度B="0.5" T的匀强磁场中绕OO′轴以50

rad/s的角速度匀速转动，转动开始时线圈平面与磁场方向平行,线圈通过电刷和外部 20Ω的电阻R相接.求电键S合上后，

（1）写出线圈内产生的交变电动势瞬时值的表达式
（2）电压表和电流表示数；
（3）电阻R上所消耗的电功率是多少？
（4）如保持转子匀速转动，外力每分钟需要对转子所做的功；
（5）从计时开始，线圈转过

的过程中，通过外电阻R的电量；

一台旋转电枢式交流发电机，在正常工作时的电动势e=220√2sin100πt(V),由于超负荷使得电枢转速降低了1/10，这时的电动势是（）

A．e=220√2sin100πt(V)	B．e=220√2sin90πt(V)
C．e=198√2sin100πt(V)	D．e=198√2sin90πt(V)

如右图所示，N匝的矩形线圈abcd，面积为S，放在磁感应强度B的匀强磁场中，外力使线圈绕垂直磁感线且通过线圈中线的OO′以n转/秒的转速匀速转动，线圈电阻r，外电路电阻R，t＝0时，线圈平面与磁感应线平行，ab边正好转出纸外、cd边转入纸里．

(1) 在图中标出t＝0时感应电流的方向_____ __；（填abcda或adcba）
(2) 写出线圈感应电动势的瞬时值表达式_____ ___；
(3) 从图示位置转过90°过程中流过电阻R的电荷量是________；
(4) 线圈转一圈外力做功____ ____ 。