Question

(16分)一个电阻为r、边长为L的正方形线圈abcd共N匝,线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴OO′以如图所示的角速度ω匀速转动,外电路电阻为R.

(1)在图中标出此刻线圈感应电流的方向.
(2)线圈转动过程中感应电动势的最大值有多大?
(3)线圈平面与磁感线夹角为60°时的感应电动势为多大?
(4)设发电机由柴油机带动,其他能量损失不计,线圈转一周,柴油机做多少功?
(5)从图示位置开始,线圈转过60°的过程中通过R的电量是多少?
(6)图中电流表和电压表的示数各是多少?

Answer 1

(1) dcba(2)E_m=NBSω=NBωL² (3)NBωL²(4)(5)(6)

(1)由右手定则可判定电流的方向沿dcba.(2分)
(2)E_m=NBSω=NBωL²                                            (2分)
(3)线圈平面与B成60°角时的瞬时感应电动势
e=E_m·cos60°=NBωL².                       (2分)
(4)电动势的有效值E=        (1分)
电流的有效值I=,柴油机做的功转化为电能,线圈转一周柴油机做的功
W=EIt=t= ·=  (2分)
（5）因为
故电量
（6）电流表显示路端电压的有效值，则读数为

电压表显示路端电压的有效值，则读数为