题目内容
如图所示的正方形线框abcd边长为L,每边电阻均为r,在磁感应强度为B的匀强磁场中绕cd轴以角速度ω从图示位置开始转动,c、d两点与外电路相连,外电路电阻也为r,电表均为交流理想电表。求
⑴线框中电动势的瞬时表达式;
⑵S断开时,电压表读数;
⑶S闭合时,电流表读数;
⑷S闭合时,线框从图示位置转过
过程中流过电流表的电荷量。
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(1)线框中产生的感应电动势的最大值 Em=BL2ω (1分)
瞬时值表达式 e= Emcosωt= BL2ωcosωt (2分)
(2) 电动势有效值E=
(1分)
S断开时,电压表读数U=
(2分)
⑶S闭合时,通过ab边的电流I=
(2分)
电流表读数IA=![]()
(2分)
⑷S闭合时,线框从图示位置转过
过程中线框中产生的感应平均电动势为
(1分)
通过ab边的平均电流为
(1分)
通过ab边的电量
(1分)
通过电流表的电量
(1分)
联立以上各式解得
(2分)