题目内容
线圈在转动过程中某一段时间内或从一个位置到另一个位置的过程中所产生的电动势,称为平均电动势,它不等于始、末两时刻瞬时值的平均值,必须用法拉第电磁感应定律计算,即E=
.发电机的转子是匝数为100匝、边长为20 cm的正方形线圈，将它置于磁感应强度B=0.05 T的匀强磁场中，绕着垂直于磁感线方向的轴以ω=100π rad/s的角速度转动，当线圈平面跟磁场方向垂直时开始计时，线圈和外电路的总电阻R=10 Ω.(1)写出交变电流瞬时值表达式；
(2)线圈从计时开始，转过
过程中通过线圈某一截面的电荷量为多少？
解答提示：(1)感应电动势的最大值为Em=nBSω=20π V,Im==2π.由于从与磁场方向垂直位置开始计时,也就是从中性面开始计时,因此瞬时值用正弦表达:i=2πsin100πt A.
(2)线圈从计时开始,转过的过程中,通过某一截面的电荷量应该用平均值计算q=It=n
Δt=n
.
ΔΦ=BS-BScos
=
BS,代入电荷量方程得q=
=1×10-3 C.
答案：(1)i=2πsin100πt A (2)1×10-3 C
练习册系列答案
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如图所示，面积为S的矩形线圈共N匝，线圈总电阻为R，在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中以竖直线OO′为轴，以角速度ω，匀速旋转，图示位置C与纸面共面，位置A与位置C成45°角．线圈从位置A转过90°到达位置B的过程中，下列说法正确的是（ ）[
如图所示，面积为S的矩形线圈共N匝，线圈总电阻为R，在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中以竖直线OO′为轴，以角速度ω，匀速旋转，图示位置C与纸面共面，位置A与位置C成45°角．线圈从位置A转过90°到达位置B的过程中，下列说法正确的是（ ）
，匀速旋转，图示位置C与纸面共面，位置A与位置
A．平均电动势为
