题目内容

【题目】如图所示,在水平方向的匀强磁场中,有一边长为a的正方形线圈绕垂直于磁感线的轴OO'匀速转动,已知线圈的匝数为n,电阻为R,转动的角速度为ω,磁感应强度为B,求:

(1)线圈由中性面位置转动90°的过程中通过线圈横截面的电荷量q.

(2)每转动一周,在线圈中产生的电热Q.

【答案】(1) (2)

【解析】试题分析:根据法拉第电磁感应定律求出平均感应电动势,从而得出平均感应电流,根据I=qt求出通过电阻R的电荷量;根据Em=nBSω求出感应电动势的峰值,根据交流电的有效值来计算过程中产生的热量。

(1)转动90°过程中平均感应电动势为:

通过的电荷量为:

(2)线圈产生的感应电动势最大,其大小为:

因此交流电的有效电压为:

所以转动过程中产生的热量为:

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