一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度w绕垂直于磁场方向的固定轴转动.线圈匝数n=100．穿过每匝线圈的磁通量F随时间按正弦规律变化.如图所示．发电机内阻r=5.0W.外电阻R=95W．已知感应电动势的最大值Em=nwFm.其中Fm为穿过每匝线圈磁通量的最大值．求串联在外电路的交流电流表(内阻不计)的读数．题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度w绕垂直于磁场方向的固定轴转动，线圈匝数n=100．穿过每匝线圈的磁通量F随时间按正弦规律变化，如图所示．发电机内阻r=5.0W，外电阻R=95W．已知感应电动势的最大值E_m=nwF_m，其中F_m为穿过每匝线圈磁通量的最大值．求串联在外电路的交流电流表（内阻不计）的读数．

答案：见详解
解析：

由题中可知感应电动势的最大值：

E_m=nwF_m

设线圈在磁场中转动的周期为T，则有：

根据欧姆定律，电路中电流的最大值为：

I_m=

设交流电流表的读数为I，它是有效值，则：

由题中的Ft图线可读出：

F_m=1.0´10^-2Wb T=3.14´10^-2s

解以上各式，并代入数据得I=1.4A．

提示：

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（1）线圈的角速度ω；
（2）感应电动势的最大值E_max；
（3）串联在外电路中的交流电流表（内阻不计）的读数．

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如图所示，一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度绕垂直于磁场方向的固定轴转动，线圈匝数n=100，穿过每匝线圈的磁通量φ随时间按正弦规律变化，发电机线圈内阻r=4.0Ω，外电路中的电阻R=6Ω，灯泡L电阻R_L=12Ω，不计其它电阻，交流电流表为理想电流表．求：

（1）线圈转动的角速度ω；
（2）交流电流表的读数；
（3）在1min内，电阻R产生的热量．

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