Question

【题目】如图所示，一个半径为r的半圆形线圈，以直径ab为轴匀速转动，转速为n，ab的左侧有垂直于纸面向里(与ab垂直)的匀强磁场，磁感应强度为B，M和N是两个集流环，负载电阻为R，线圈、电流表和连接导线的电阻不计，求：

（1）感应电动势的最大值；

（2）从图示位置起转过90°转的时间内，负载电阻R上产生的热量；

（3）从图示位置起转过90°转的时间内，通过负载电阻R的电荷量；

（4）电流表的示数.

Answer 1

【答案】(1)；(2)；(3)；(4).

【解析】

（1）线圈绕轴匀速转动时，在电路中产生如图所示的交变电流：

此交变电动势的最大值为；

（2）在转动90°时间内，电动势的有效值是：

则：；

（3）在线圈从图示位置转过90°转的时间内，电动势的平均值为.

通过R的电荷量为：；

（4）任设此交变电动势在一个周期内的有效值为，由有效值的定义得：

计算得出电动势的有效值为：

故电流表的示数为。