题目内容
一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴转动，线圈匝数n=100．穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间按正弦规律变化，如图所示，发电机内阻r=5.0Ω，外电路电阻R=95Ω．已知感应电动势的最大值Em=nωΦm，其中Φm为穿过每匝线圈磁通量的最大值．求串联在外电路中的交流电流表（内阻不计）的读数．分析：由题可知，线圈中产生正弦交变电流．交流电流表测量的是电流的有效值．由图读出磁通量的最大值和周期，求出感应电流的最大值Im，再由I=0.707Im，求出电流的有效值．
解答：解：从Φ-t图象可以读出：Φm=1.0×10-2 Wb，T=3.14×10-2 s
感应电动势最大值Em=nBSω=nωΦm，又ω=
，得到Em=n
Φm
故电路中电流最大值
Im=
=
=
A=2 A．
交流电流表读数I=0.707Im≈1.4 A．
答：串联在外电路中的交流电流表的读数是1.4 A．
感应电动势最大值Em=nBSω=nωΦm，又ω=
| 2π |
| T |
| 2π |
| T |
故电路中电流最大值
Im=
| Em |
| R+r |
| n?2π??m |
| T(R+r) |
| 100×2×3.14×1.0×10-2 |
| 3.14×10-2×(95+5.0) |
交流电流表读数I=0.707Im≈1.4 A．
答：串联在外电路中的交流电流表的读数是1.4 A．
点评：对于正弦交变电流的最大值Em=nBSω=nωΦm，要在理解的基础上加强记忆．交流电流表和电压表测量的是有效值．
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一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴转动，线圈匝数n=100．穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间按正弦规律变化，如图甲所示．发电机内阻r=5.0Ω，外电路电阻R=95Ω．已知感应电动势的最大值Emax=nωΦmax，其中Φmax为穿过每匝线圈磁通量的最大值．求：
一小型发电机内的矩形线圈在匀速磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴转动，线圈匝数n=100，穿过每匝的磁通量Φ随时间按正弦规律变化，如图所示，发电机内阻r=5.0Ω，外电路电阻R=95Ω．已知感应电动势的最大值Em=nωΦm，其中Φm为穿过每匝线圈磁通量的最大值．求外电路中的电流的最大值．