Question

1．一正方形线圈在匀强磁场中绕OO′轴转动，线圈通过滑环与外电阻R连接成如图所示电路，安培表与伏特表均为理想交流电表，其中线圈匝数为N=200匝，边长为L=0.10m，线圈总电阻为r=1.0Ω，外电阻R=9.0Ω，匀强磁场B=0.50T，转速为n=3000r/min，
求：（1）线圈转动产生的电动势的最大值；
（2）安培表及电压表的读数各为多少．

Answer 1

分析 （1）根据法拉第电磁感应定律，即可求解；
（2）根据闭合电路欧姆定律与U=IR，即可求解．

解答 解：（1）由法拉第电磁感应定律得：E_m=NBSω
代入数据可得：E_m=100πV=314V；
（2）根据闭合电路欧姆定律，则有$I=\frac{\frac{\sqrt{2}}{2}{E}_{m}}{R+r}$
代入数据得：I=22.2A
又U=IR
代入数据可得：U=200V
答：（1）线圈转动产生的电动势的最大值314V；
（2）安培表及电压表的读数各为22.2A；200V

点评 考查法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律与部分电路欧姆定律的应用，注意两者的区别．