题目内容

如图所示，匀强磁场的磁感应强度B＝0.5 T，边长L＝10 cm的正方形线圈abcd共100匝，线圈电阻r＝1 Ω，线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，角速度ω＝2π rad/s，外电路电阻R＝4 Ω.求：(1)转动过程中感应电动势的最大值．(2)由图示位置(线圈平面与磁感线平行)转过60°角时的瞬时感应电动势．(3)由图示位置转过60°角的过程中产生的平均感应电动势．(4)交变电压表的示数．

 

【答案】

（1）V＝3.14 V（2）e＝1.57 V（3）2.6V（4）1.78 V

【解析】 (1)感应电动势的最大值为Em＝nBωS＝100×0.5×2π×(0.1)2 V＝3.14 V……2分

(2)转过60°时的瞬时感应电动势为

e＝Emcos 60°＝3.14×0.5 V＝1.57 V……2分

(3)由图示位置转过60°角的过程中产生的平均感应电动势为

＝n＝n＝100× V＝2.6 V……3分

(4)电压表示数为外电路电压的有效值

U＝·R＝·R＝×4 V＝1.78 V……3分

 

 

练习册系列答案
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（1）在图中标出ab通过最低位置时，金属框中感应电流方向．
（2）求在时间t内金属框中的平均感应电动势．
（3）若在时间t内，金属框中产生的焦耳热为Q，求ab边通过最低位置时受到的安培力．
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（1）关于ab杆两端的电势差的讨论：
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（2）关于线框MNPQ的电功率P的讨论：
某同学认为：既然ab杆滑至线框正中间时，路端电压最大，此时线框MNPQ的电功率P也最大，所以P的值是先变大后变小．
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