Question

如图所示，在磁感应强度T的水平匀强磁场中，有一边长为L=10cm，匝数N=100匝，电阻r=1Ω的正方形线圈绕垂直于磁感线的轴匀速转动，转速r/s，有一电阻R=9Ω，通过电刷与两滑环接触，R两端接有一理想电压表，求：

   （1）若从线圈通过中性面时开始计时，写出电动势的表达式．

   （2）电压表的示数．

   （3）在1分钟内外力驱动线圈转动所作的功．

 

Answer 1

略

解析:（1）这是一旋转电枢式发电机向外电路提供电能的模型，它发出的电是正弦交流电，交流电周期与线圈转动周期相等．

，（弧度/s）

最大值V         （2分）

交流电从中性面开始计时的电动势瞬时表达式为   V        （2分）

（2）电表测量值是有效值．                   （2分）

V      （3分）

   （3）外力做功所耗能量全部转化为电能，又在外、内电阻上转化为热能．由能量守恒有：外力做功J     （5分）