题目内容
【题目】如图甲所示，一固定的矩形导体线圈水平放置，线圈的两端接一只小灯泡，在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场；已知线圈的匝数n=100匝，总电阻r=1.0Ω，所围成矩形的面积S=0.040m2，小灯泡的电阻R=9.0Ω，磁感应强度随时间按如图乙所示的规律变化.求：
(1)线圈中产生感应电动势的最大值；
(2)小灯泡消耗的电功率；
(3)在磁感应强度变化的
时间内，通过小灯泡的电荷量.
【答案】(1)8.0V (2)2.88W (3)4.0×10-3C
【解析】(1)由图象知，线圈中产生的交变电流的周期T＝3.14×10－2 s，
Bm= 1×10－2T （2分）
所以ω=2π/TEm＝nBmSω＝
＝8.0 V.
(2)电流的最大值Im＝
＝0.80 A，有效值I＝
＝
A，（1分）
小灯泡消耗的电功率P=I2R＝2.88 W. （2分）
(3)在0～T/4时间内，电动势的平均值
平均电流
流过灯泡的电荷量Q＝
Δt＝
Q＝4.0×10－3 C.
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