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13.如图所示,金属框所围的面积为s,框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直,则穿过线框的磁通量为BS;若使线框绕(OO′轴以角速度ω匀速转动,则从图示位置转过90°的过程中,磁通量变化了BS,磁通量变化最快的位置是在框架转到线框平面与磁感线平行位置,此过程平均电动势为$\frac{2BSω}{π}$.

分析 图示时刻,线圈与磁场垂直,穿过线圈的磁通量等于磁感应强度与线圈面积的乘积.当它绕轴转过θ角时,线圈在磁场垂直方投影面积为Scosθ,磁通量等于磁感应强度与这个投影面积的乘积.线圈从图示转过90°时,磁通量为0,磁通量的变化量大小等于初末位置磁通量之差.

解答 解:线圈与磁场垂直,穿过线圈的磁通量等于磁感应强度与线圈面积的乘积.故图示位置的磁通量为φ=BS
线圈从图示转过90°时,S磁通量为0,故磁通量变化为△φ=BS
由磁通量表达式:φ=BScosθ可知,线框平面与磁感线平行时磁通量变化最快,
此过程的时间为$\frac{1}{4}$T=$\frac{π}{2ω}$,
平均电动势为$\frac{△φ}{△t}$=$\frac{BS}{\frac{π}{2ω}}=\frac{2BSω}{π}$.
故答案为:BS,BS,线框平面与磁感线平行,$\frac{2BSω}{π}$.

点评 对于匀强磁场中磁通量计算的一般公式φ=BScosθ,θ是线圈与磁场垂直方向的夹角.

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