题目内容
【题目】如图所示,一小型发电机内有
匝矩形线圈,线圈面积
,线圈电阻是
.在外力作用下矩形线圈在
匀强磁场中,以恒定的转速
绕垂直于磁场方向的固定轴
匀速转动,发电机线圈两端与
的电阻构成闭合回路.求:
![]()
(
)写出从图示位置计时开始绕线圈产生感应电动势的时表达式.
(
)求电阻两端的电压.
(
)求
时电路中电流的大小.
(
)从线圈平面通过中性面时开始,线圈转过
角的过程中通过电阻
横截面的电荷量.
【答案】(
)
(
)
(
)
(
)![]()
【解析】(
)当线圈与磁感线平行时,线圈中感应电动势的最大值,则为
从中性面开始计时,
;
(
)矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生正弦交变电流,电阻两端电压的有效值
;
(
)依据法拉第电磁感应定律
,依据欧姆定律![]()
故电荷量
,代入数据可得![]()
(
)设从线圈平面通过中性面时开始,线圈转过
角所用时间为
,线圈中的平均感应电动势
,通过电阻
的平均电流
,在
时间内通过电阻横截面的电荷量
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