Question

发电机转子是100匝，边长为20cm的正方形线圈，将它置于B=0.05T的匀强磁场中，绕着垂直于磁场方向的轴以 rad/s的角速度转动，转动开始时线圈平面与磁场方向垂直，已知线圈的电阻为2，外电路的电阻为8，试求：
（1）交变电流的瞬时表达式？
（2）外电路上所消耗的功率？
（3）从计时开始，线圈转过的过程中，通过外电阻的电量？

Answer 1

（1）i=6.28sin100πt（A）（2）P_外=158W （3）q=0.02C

解析试题分析：（1）Em=NBL²ω                   (1分）
电流的最大值为Im=" Em" /(R+r)    (1分）
i=Imsinωt                      (1分）
i=6.28sin100πt（A）            (1分）
（2）P_外=I²R      (1分）
I=Im/          (1分）
P_外=158W           (2分）
（3）通过外电阻的电荷量q=△t      (1分）
=/(R+r)          (1分）
=N△Φ/△t        (1分）
△Φ= BL²                                    
q=0.02C          (1分）
考点：考查交流电的计算
点评：难度中等，明确电压的峰值大小，计算热功率时用到的是电流的有效值，在求电荷量时用到的是电流的平均值