Question

【題目】如圖所示，今有一個長20 cm、寬10 cm，共有500匝的矩形線圈，在外力作用下在B=0.10 T勻強磁場中，以恒定的角速度rad/s繞垂直于磁場方向的固定軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，發(fā)電機線圈兩端與R=100 Ω的電阻構(gòu)成閉合回路，線圈內(nèi)阻不計。（保留2位有效數(shù)字）求：

（1）線圈轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的最大值；

（2）從線圈平面通過中性面時開始，線圈轉(zhuǎn)過90角的過程中通過電阻R橫截面的電荷量；

（3）線圈勻速轉(zhuǎn)動10 s，電流通過電阻R產(chǎn)生的焦耳熱。

Answer 1

【答案】（1）V（2）C（3）J

【解析】

（1）線圈中感應(yīng)電動勢的最大值V

（2）設(shè)從線圈平面通過中性面時開始，線圈轉(zhuǎn)過90角所用時間為Δt。

線圈中的平均感應(yīng)電動勢==n

通過電阻R的平均電流==

在Δt時間內(nèi)通過電阻橫截面的電荷量Q== C

（3）電阻兩端電壓的有效值U=Em。

經(jīng)過t=10 s，電流通過電阻產(chǎn)生的焦耳熱Q熱=t

解得J