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一正方形线圈在匀强磁场中绕OO’轴转动,线圈通过滑环与外电阻R连接成如图所示电路,安培表与伏特表均为理想交流电表,其中线圈匝数为N=200匝,边长为l=0.10m,线圈总电阻为r=1.0Ω,外电阻R=9.0Ω,匀强磁场B=0.50T,转速为n=3.0×103r/min,求:
(1)线圈转动产生的电动势的最大值;
(2)安培表及电压表的读数各为多少.
分析:(1)根据法拉第电磁感应定律,即可求解;
(2)根据闭合电路欧姆定律与UIR,即可求解.
解答:解:(1)由法拉第电磁感应定律得:Em=NBSω
代入数据可得:Em=100πV=314V;
(2)根据闭合电路欧姆定律,则有I=
2
2
Em
R+r

代入数据得:I=22.2A
又U=IR
代入数据可得:U=200V
答:(1)线圈转动产生的电动势的最大值314V;
(2)安培表及电压表的读数各为22.2A;200V.
点评:考查法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律与部分电路欧姆定律的应用,注意两者的区别.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,一正方形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴oo′匀速转动,沿oo′观察,线圈逆时针转动,已知匀强磁场的磁感应强度为B,线圈匝数为n,边长为L总电阻为R,转动的角速度为ω,则当线圈转至图示位置时:线圈中感应电流方向为
adcba
adcba
,线圈中感应电流为
nBL2ω
R
nBL2ω
R
,穿过线圈的磁通量的变化率为
BL2ω
BL2ω

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图7所示,一正方形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴匀速转动,沿着观察,线圈沿逆时针方向转动.已知匀强磁场的磁感应强度为,线圈匝数为,边长为,电阻为,转动的角速度为.则当线圈转至图示位置时?

图7?

   A.线圈中感应电流的方向为?

?B.线圈中的感应电流为?

?C.穿过线圈的磁通量为0?

?D.穿过线圈磁通量的变化率为0

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科目:高中物理 来源: 题型:

闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴转动时,线圈中产生正弦式交变电流.若在如图10-1-21甲所示N、S极间放置一圆柱形铁芯O,受铁芯影响,两极间的磁场如图乙所示,隙缝中的磁感线沿圆柱的半径分布,且只在图中所示的左、右各的圆心角范围内存在.一边长为l的正方形平面线框abcd,其中abcd两边与铁芯轴线平行,bcda两边与铁芯的轴线OO′垂直.线圈由图示位置以恒定的角速度ωOO′逆时针旋转,试分析线圈中感应电动势随时间的变化规律.(图中abcd所在位置磁感应强度为B)

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科目:高中物理 来源: 题型:

一个闭合的正方形线圈放在匀强磁场中,线圈平面与磁感线成30°角,当磁场的磁感应强度发生均匀变化时,可在线圈内产生电流为I的直流电.若要使电流强度变为2I,可采用的方法是
A.线圈匝数增加一倍
B.正方形的边长增加一倍
C.使线圈平面与磁场线间的夹角变成90°
D.磁感应强度对时间的变化率增加一倍

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科目:高中物理 来源: 题型:

一个闭合的正方形线圈放在匀强磁场中,线圈平面与磁感线垂直,当磁场的磁感应强度发生均匀变化时,可在线圈内产生的感应电动势为E,.若要使线圈内产生的感应电动势变为2E,可采用的方法有(      )

A.线圈匝数增加一倍           B.正方形的边长增加一倍

C.使线圈平面与磁场线平行     D.磁感应强度对时间的变化率增加一倍

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