Question

【题目】如图所示，一小型发电机内有n＝100匝矩形线圈，线圈面积S＝0.10m2， 线圈电阻可忽略不计．在外力作用下矩形线圈在B＝0.10T匀强磁场中，以恒定的角速度ω＝100πrad/s绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，发电机线圈两端与R＝100Ω的电阻构成闭合回路．求：

(1)线圈转动时产生感应电动势的最大值；

(2)从线圈平面通过中性面时开始，线圈转过90°角的过程中，通过电阻R横截面的电荷量．

Answer 1

【答案】(1)Em＝3.14×102 V (2)

【解析】

(1)当线圈与磁感线平行时，两边垂直切割磁感线，线圈中感应电动势的最大值，

则为：Em=nBSω=100×0.1×0.1×100π=3.14×102V

(2)设从线圈平面通过中性面时开始，线圈转过90°角所用时间为△t

线圈中的平均感应电动势为：

通过电阻R的平均电流为：

在时间内通过电阻横截面的电荷量为：

联立解得：