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如图所示,匝数为n=100匝的矩形金属线圈,在磁感强度B=0.5特的匀强磁场中,以360弧度/分的角速度绕着与磁场方向垂直的转动轴匀速转动.已知线框的边长ab=cd=0.3米,ad=bc=0.2米,电阻为R=10欧姆,问:

(1)当线圈从图中位置转过角时,线圈中的感应电动势多大?

(2)在线圈从图中位置转过角的过程中,线圈中的平均感应电动势多大?

(3)在线圈从图中位置转过角的过程中,通过线圈导线横截面的电量多大?

(4)在线圈以图中位置转过角的过程中,外力对线圈作了多少功?

答案:
解析:

  (1)当线圈从图中位置转过角时,线圈中的感应电动势为

  e=nBSω

  =100×0.5×0.06×6×=9V.

  (2)在线圈从图中位置转过角的过程中,线圈中的平均感应电动势

  =n=n

  =n9=14.89V.

  (3)在线圈从图中位置转过角的过程中,通过线圈导线横截面的电量为

  q=Δt=Δt=

  =

  =0.26C.

  (4)在线圈从图中位置转过角的过程中,外力对线圈作的功等于线圈中产生的焦耳热,W=Q=···=4.24J.


练习册系列答案
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A.

t时刻,磁场穿过线圈的磁通量为零,但此时磁通量随时间变化最快

B.

闭合电路中感应电动势的瞬时表达式e=0.8sin 2 t

C.

t=0时刻到t时刻,电阻R上产生的热量为Q=3.2π×10-4 J

D.

t=0时刻到t时刻,通过R的电荷量q=0.02 C

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(1)S闭合后,通过R2的电流大小;

(2)S闭合一段时间后又断开,在断开后流过R2的电荷量.

 

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