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    一个n匝矩形线圈，电阻为R，所围成的面积为S，在磁感强度为B的匀强磁场中，绕垂直磁场的轴以角速度ω匀速转动．从线圈平面垂直磁场的位置开始转过90°的过程中，线圈产生的平均感应电动势为
     
    ，此过程线圈中产生的热量为
     
    ．
    分析：由法拉第电磁感应定律求出平均感应电动势；
    求出感应电动势的最大值，然后求出有效值，最后由焦耳定律求出线圈产生的热量．
    解答：解：线圈转过90°的过程中，产生的感应电动势：
    .
    E
    =n
    △Φ
    △t
    =n
    BS-0
    π
    2ω
    =
    2ωBS
    π
    ；
    线圈匀速转动，产生正弦式交变电流，
    感应电动势的最大值Em=nBSω，
    有效值E=
    Em
    		2
    =
    		2
    nBSω
    2
    ，
    线圈产生的热量：
    Q=
    E2
    R
    t=
    (
    		2
    nBSω
    2
    )2
    R
    ×
    π
    2ω
    =
    πn2B2S2ω
    4R
    ；
    故答案为：
    2ωBS
    π
    ；
    πn2B2S2ω
    4R
    ．
    点评：本题考查了求平均感应电动势、求线圈产生的热量，应用法拉第电磁感应定律、焦耳定律即可正确解题；要注意会求交变电流的最大值与有效值．
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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示为一个小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈的长度ab=0.25m，宽度bc=0.20m，共有n=100匝，总电阻r=1.0Ω，可绕与磁场方向垂直的对称轴OO’转动．线圈处于磁感应强度B=0.40T的匀强磁场中，与线圈两端相连的金属滑环上接一个“3.0V，1.8W”的灯泡，当线圈以角速度ω匀速转动时，小灯泡消耗的功率恰好为1.8W．（不计转动轴与电刷的摩擦）
    （1）推导发电机线圈产生感应电动势的最大值的表达式Em=nBSω（其中S表示线圈的面积）；
    （2）求线圈转动的角速度ω；
    （3）线圈以上述角速度转动100周过程中发电机产生的电能．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网如图为一个小型交流发电机的原理图，其矩形线圈的面积为S，共有n匝，线圈总电阻为r，可绕与磁场方向垂直的固定对称轴OO′转动；线圈处于磁感应强度为B的匀强磁场中，线圈在转动时可以通过滑环K和电刷L保持与外电路电阻R的连接．在外力作用下线圈以恒定的角速度ω绕轴OO′匀速转动．（不计转动轴及滑环与电刷的摩擦）
    （1）推导发电机线圈产生感应电动势最大值的表达式Em=nBSω；
    （2）求线圈匀速转动过程中电流表的示数；
    （3）求线圈速度转动N周过程中发电机线圈电阻r产生的焦耳热．

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    （1）从图示位置开始计时，定性画出一个周期内R两端电压的u—t图象。
    （2）求此线圈正常转动时产生感应电动势的有效值。
    （3）求线圈正常转动时电阻R消耗的电功率P。

     

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    科目：高中物理 来源：2013-2014学年北京市海淀区高三上学期期末考试物理试卷（解析版） 题型：计算题

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    （1）推导发电机线圈产生感应电动势最大值的表达式Em=nBSω；

    （2）求线圈匀速转动过程中电流表的示数；

    （3）求线圈速度转动N周过程中发电机线圈电阻r产生的焦耳热。

     

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    图18为一个小型交流发电机的原理图，其矩形线圈的面积为S，共有n匝，线圈总电阻为r，可绕与磁场方向垂直的固定对称轴OO¢转动；线圈处于磁感应强度为B的匀强磁场中，线圈在转动时可以通过滑环K和电刷L保持与外电路电阻R的连接。在外力作用下线圈以恒定的角速度ω绕轴OO′匀速转动。（不计转动轴及滑环与电刷的摩擦）

    （1）推导发电机线圈产生感应电动势最大值的表达式Em=nBSω；

    （2）求线圈匀速转动过程中电流表的示数；

    （3）求线圈速度转动N周过程中发电机线圈电阻r产生的焦耳热。

     


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