Question

【题目】如图所示，线圈abcd的面积s=0.05m2，共N=100匝，线圈电阻为r=1，外接电阻R=9，匀强磁场的磁感强度为B=0.2T，线圈以ω=20rad/s匀速转动，电路中电流表和电压表为理想电表，现从线圈处于中性面开始计时，求：

（1）电路中电流表和电压表的示数各是多少；

（2）线圈由图示位置转动90°的过程中，通过电阻R上的电量；

（3）外力驱动线圈转动一圈所做的功。

Answer 1

【答案】（1）1.41A；12.72V；（2）0.1C；（3）6.28J

【解析】（1）线圈中的感应电动势最大值为Em=NBSω
电动势有效值为
整个电路的电流由闭合电路欧姆定律有
电压表示数U=IR=9V≈12.72V；
（2）线圈由图示位置转动90°的过程中，平均电流
通过电阻R上的电量q=I′△t=0.1C；
（3外力驱动线圈转动一圈所做的功等于电路中总电阻产生的焦耳热，由焦耳定律得W=I2（R+r）T
其中
解得：W=6.28J；