题目内容
匝数为N、面积为S、总电阻为R的矩形闭合线圈，在磁感应强度为B的匀强磁场中按如图所示方向（俯视逆时针）以角速度ω绕轴OO′匀速转动．t=0时线圈平面与磁感线垂直，规定adcba的方向为电流的正方向．求：
（1）线圈转动过程中感应电动势瞬时值的表达式．
（2）线圈从图示位置开始到转过90°的过程中的平均电动势．
（3）线圈转到与图示位置成60°角时的瞬时电流的大小．
（4）线圈转动一周的过程中外力做的功．
（1）线圈转动过程中感应电动势瞬时值的表达式．
（2）线圈从图示位置开始到转过90°的过程中的平均电动势．
（3）线圈转到与图示位置成60°角时的瞬时电流的大小．
（4）线圈转动一周的过程中外力做的功．
（1）线圈产生的感应电动势的最大值为Em=NBSω，
则线圈转动过程中感应电动势的瞬时值为e=NBSωsinωt
（2）线圈从图示位置开始转过90°的过程中，磁通量的变化量为△φ=BS，
所用时间为△t=
=
，
根据法拉第电磁感应定律E=N
，
则平均电动势为
=
NBSω
（3）线圈转到与图示位置成60°角时的瞬时电流
i=
=
sin600=
（4）感应电动势的有效值为E=
=
根据能量守恒定律，线圈转动一周过程中外力做的功W=
T=
答：（1）线圈转动过程中感应电动势瞬时值的表达式e=NBSωsinωt．
（2）线圈从图示位置开始到转过90°的过程中的平均电动势
NBSω．
（3）线圈转到与图示位置成60°角时的瞬时电流的大小
．
（4）线圈转动一周的过程中外力做的功
．
则线圈转动过程中感应电动势的瞬时值为e=NBSωsinωt
（2）线圈从图示位置开始转过90°的过程中，磁通量的变化量为△φ=BS，
所用时间为△t=
| T |
| 4 |
| π |
| 2ω |
根据法拉第电磁感应定律E=N
| △φ |
| △t |
则平均电动势为
| . |
| E |
| 2 |
| π |
（3）线圈转到与图示位置成60°角时的瞬时电流
i=
| e |
| R |
| NBSω |
| R |
| ||
| 2R |
（4）感应电动势的有效值为E=
| Em | ||
|
| NBSω | ||
|
根据能量守恒定律，线圈转动一周过程中外力做的功W=
| E2 |
| R |
| πN2B2S2ω |
| R |
答：（1）线圈转动过程中感应电动势瞬时值的表达式e=NBSωsinωt．
（2）线圈从图示位置开始到转过90°的过程中的平均电动势
| 2 |
| π |
（3）线圈转到与图示位置成60°角时的瞬时电流的大小
| ||
| 2R |
（4）线圈转动一周的过程中外力做的功
| πN2B2S2ω |
| R |
练习册系列答案
相关题目
在物理实验中，要测定磁场的磁感应强度，可用一个探测线圈与一个冲击电流计（可测定通过电路的电荷量）串联后测量，原理图如图所示，若已测得匀强磁场的磁感应强度为B，又知探测线圈的匝数为n，面积为S，线圈与冲击电流计组成的回路电阻为R，实验开始时线圈平面与磁场垂直，若把探测线圈翻转180°，则此过程中冲击电流计测出的通过线圈的电荷量是（ ）| A、0 | ||
B、
| ||
C、
| ||
D、
|
如图所示，矩形线框绕与匀强磁场垂直的轴OO′按图示的方向以角速度ω匀速转动，线框的匝数为n、面积为S、电阻为r，磁感应强度大小为B，方向水平向右．线框的输出端与两个金属滑环相连，阻值为R的定值电阻、理想的交流电流表处通过电刷和导线与滑环连接．当线框转到与磁场平行时，开始计时，规定从F通过电阻R到E为电流的正方向，下列说法正确的是（ ）
如图所示为一内阻不计，匝数为N，面积为S的矩形线框，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴OO’以角速度ω匀速转动，以线?平面与磁场方向平行的位置开始计时，线圈通过滑环和一理想变压器相连，滑片P上下移动可改变输出电压，副线圈接有可调电阻R．下列判断正确的是（ ）| A、矩形线圈产生的感应电动势瞬时值表达式是e=NBSωcosωt | ||
B、在0～
| ||
| C、在只增大R的阻值时，电压表的示数也增大 | ||
| D、若只将滑片P向上移动时电流表的示数增大 |
如图所示，发电机内部线圈处于磁铁和圆柱形铁芯之间的径向磁场中，磁铁的N、S极间的过渡区域宽度很小，可忽略不计．线圈的匝数为N、面积为S，总电阻为r，线圈所在位置的磁感应强度大小为B．当线圈以角速度ω匀速转动时，额定电压为U、电阻为R的小灯泡在电路中恰能正常发光，则（ ）| A、感应电动势的最大值是NBSω | ||||
B、感应电动势的有效值是
| ||||
C、感应电动势的有效值是（1+
| ||||
| D、转动过程中线圈中的磁通量始终为零 |