Question

【题目】如图所示，今有一个长20 cm、宽10 cm，共有500匝的矩形线圈，在外力作用下在B=0.10 T匀强磁场中，以恒定的角速度rad/s绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，发电机线圈两端与R=100 Ω的电阻构成闭合回路，线圈内阻不计。（保留2位有效数字）求：

（1）线圈转动时产生感应电动势的最大值；

（2）从线圈平面通过中性面时开始，线圈转过90角的过程中通过电阻R横截面的电荷量；

（3）线圈匀速转动10 s，电流通过电阻R产生的焦耳热。

Answer 1

【答案】（1）V（2）C（3）J

【解析】

（1）线圈中感应电动势的最大值V

（2）设从线圈平面通过中性面时开始，线圈转过90角所用时间为Δt。

线圈中的平均感应电动势==n

通过电阻R的平均电流==

在Δt时间内通过电阻横截面的电荷量Q== C

（3）电阻两端电压的有效值U=Em。

经过t=10 s，电流通过电阻产生的焦耳热Q热=t

解得J