题目内容
如图所示,一个边长L=10cm,匝数N=100匝的正方形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动,磁感应强度B=0.50T,角速度ω=10πrad/s,外电路电阻R=4.0Ω,线圈内阻r=1.0Ω.
(1)求线圈转动的周期和感应电动势的最大值;
(2)写出线圈由图中所示位置开始计时时,感应电动势的瞬时表达式;
(3)求交流电压表的示数.
(1)求线圈转动的周期和感应电动势的最大值;
(2)写出线圈由图中所示位置开始计时时,感应电动势的瞬时表达式;
(3)求交流电压表的示数.
(1)根据公式:T=
=
s=0.2s,
根据Em=NBωS,可得感应电动势的最大值:
Em=100×0.5×0.1×0.1×10πv=15.7(v)
(2)由于线框垂直于中性面开始计时,
所以电动势瞬时值的表达式:e=15.7cos10πt
(3)电流的最大值:Im=
=
A=3.14A,
转动过程中,交流电压表的示数为有效值,
所以U=
Im?R=
×3.14×4=8.86V
答:(1)线圈转动的周期0.2s和感应电动势的最大值15.7V;
(2)线圈由图中所示位置开始计时时,感应电动势的瞬时表达式e=15.7cos10πt;
(3)求交流电压表的示数8.86V.
2π |
ω |
2π |
10π |
根据Em=NBωS,可得感应电动势的最大值:
Em=100×0.5×0.1×0.1×10πv=15.7(v)
(2)由于线框垂直于中性面开始计时,
所以电动势瞬时值的表达式:e=15.7cos10πt
(3)电流的最大值:Im=
Em |
R+r |
15.7 |
4+1 |
转动过程中,交流电压表的示数为有效值,
所以U=
| ||
2 |
| ||
2 |
答:(1)线圈转动的周期0.2s和感应电动势的最大值15.7V;
(2)线圈由图中所示位置开始计时时,感应电动势的瞬时表达式e=15.7cos10πt;
(3)求交流电压表的示数8.86V.
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