题目内容
【题目】如图所示，一固定的矩形导体线圈水平放置，线圈的两端接一只小灯泡，在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场．已知线圈的匝数n＝100匝，总电阻r＝1.0 Ω，所围成矩形的面积S＝0.040 m2，小灯泡的电阻R＝9.0 Ω，磁感应强度随时间按如图乙所示的规律变化。不计灯丝电阻随温度的变化，求：
(1)线圈中产生感应电动势的表达式；
(2)小灯泡消耗的电功率；
(3)在磁感应强度变化的0～
时间内，通过小灯泡的电荷量．
【答案】(1)
(2)2.88W (3)4.0×10－3C
【解析】
(1)由图像知，线圈中产生的交变电流的周期T＝3.14×10－2s，所以Em＝nBmSω＝
＝8.0 V.，表示式为：
(2)电流的最大值Im＝
＝0.80 A，有效值I＝
A，小灯泡消耗的电功率P＝I2R＝2.88W.
(3)在0～
时间内，电动势的平均值
＝
，平均电流
＝
＝
，流过灯泡的电荷量Q＝Δt＝
＝4.0×10－3 C
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