题目内容
如图左所示，边长为l和L的矩形线框
、
互相垂直，彼此绝缘，可绕中心轴O1O2转动，将两线框的始端并在一起接到滑环C，末端并在一起接到滑环D，C、D彼此绝缘.通过电刷跟C、D连接.线框处于磁铁和圆柱形铁芯之间的磁场中，磁场边缘中心的张角为45°，如图右所示（图中的圆表示圆柱形铁芯，它使磁铁和铁芯之间的磁场沿半径方向，如图箭头所示）.不论线框转到磁场中的什么位置，磁场的方向总是沿着线框平面.磁场中长为l的线框边所在处的磁感应强度大小恒为B，设线框和的电阻都是r，两个线框以角速度ω逆时针匀速转动，电阻R=2r.
求线框转到图右位置时感应电动势的大小；
求转动过程中电阻R上的电压最大值；
求外力驱动两线框转动一周所做的功。
【小题1】E=2Blv=2Bl
=BlLω
【小题2】UR=IR外
（
【小题3】W外=4P·
=P·
=P·
（
解析:
【小题1】根据磁场分布特点，线框不论转到磁场中哪一位置，切割磁感线的速度始终与磁场方向垂直，故线框
转到图示位置时，感应电动势的大小E=2Blv=2Bl=BlLω
【小题2】线框转动过程中，只能有一个线框进入磁场（作电源），另一个线框与外接电阻R并联后一起作为外电路。.电源内阻为r，外电路总电阻R外=
r.故R两端的电压最大值：UR=IR外
【小题3】因每个线框作为电源时产生的总电流和提供的功率分别为：
I=
, P=IE=
两线框转动一周时间内，上线圈只有两次进入磁场，每次在磁场内的时间（即作为电源时的做功时间）为
.根据能的转化和守恒定律，外力驱动两线圈转动一周的功，完全转化为电源所获得的电能，所以
W外=4P·=P·=P·
练习册系列答案
相关题目
