题目内容
如图所示,矩形线圈abcd的匝数为N=50匝,线圈ab的边长为l1=0.2m,bc的边长为l2=0.25m,在磁感应强度为B=0.4T的匀强磁场中,绕垂直于磁感线且通过线圈中线的OO′轴匀速转动,转动的角速度ω=100
rad/s,若线圈自身电阻为r=1Ω,负载电阻R=9Ω。试求:
(1)穿过线圈平面的最大磁通量Φm;
(2)线圈在图示位置(线圈平面与磁感线平行)时,感应电动势e的大小;
(3)1min时间内电阻R上产生的焦耳热Q的大小。
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(1)穿过线圈平面的最大磁通量 Φm=BS=Bl1 l2=0.4×0.2×0.25=0.02Wb (2分)
(2)线圈在图示位置时电动势达到最大值,此时感应电动势的值为
e=Em=NBSω=NB l1 l2ω=50×0.4×0.2×0.25×100
V=100
V (2分)
(3)电动势的有效值为 E=
=100V (1分)
电流有效值为 I=
=
A=10 A (1分)
电阻R上产生的热量为 Q=I2Rt=102×9×60=5.4×104 J (2分)
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