Question

如图所示,匀强磁场的磁感应强度B=0.5 T,边长L=10 cm的正方形线圈abcd共100匝,线圈电阻r=1 Ω,线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动,角速度ω=2π rad/s,外电路电阻R=4 Ω.求：

(1)转动过程中感应电动势的最大值;

(2)由图示位置(线圈平面与磁感线平行)转过60°角时的瞬时感应电动势;

(3)由图示位置转过60°角的过程中产生的平均感应电动势;

(4)交流电压表的示数;

(5)转动一周外力做的功.

Answer 1

(1)3.14 V  (2)1.57 V  (3)2.60 V  (4)1.78 V  (5)0.99 J

解析:

(1)Em=nBSω=3.14 V.

(2)从图示位置计时转过时,瞬时感应电动势

ε=Em·cos=1.57 V.

(3)由图示位置转过60°角产生的平均感应电动势

=n= V=2.60 V.

(4)交流电压表测的是有效值,所以其示数

U=/=1.78 V.

(5)WF=I2(R+r)t=n2B2S2ω

=0.99 J