Question

如图所示，正方形线圈abcd绕对称轴OO′在匀强磁场中匀速转动，转速n=120r/min．若已知ab=bc=20cm，匝数N=20，磁感应强度B=0.2T，求：

 

　　（1）转动中的最大电动势及位置；

 

　　（2）从图示位置转过90°过程中的平均电动势；

 

　　（3）该线圈是闭合的，总电阻R=10W，线圈转动过程中受到的最大电磁力矩及位置．

 

Answer 1

答案：见详解
解析：

(1)N匝线圈转动中的最大电动势为 Em=NBSw                                                                          ① 式中，式①代入已知数据得 Em=20×0.2×0.2×0.2×4pV=2.01V 最大电动势所对应的线圈位置如题图所示，即垂直中性面的位置． (2)从图示位置转过90°的过程中，线圈中发生的磁通量变化Δ=BS，历时．由法拉第电磁感应定律得平均电动势为 (3)线圈转动时产生交变电动势和交变电流，使线圈受到一个与转动方向相反的磁力矩M=NBIS，最大磁力矩对应于感应电动势有最大值的位置，其值为