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如图所示,n=50匝的矩形线圈abcd,边长ab=20cm,bc=25cm,放在磁感强度B=0.4T的匀强磁场中,绕垂直于磁感线且通过线圈中线的OO’轴匀速转动,转动角速度ω=50rad/s,线圈的总电阻r=1Ω,外电路电阻R=9Ω.试求:
(1)线圈在图示位置(线圈平面与磁感线平行)时,感应电动势的大小.
(2)线圈从图示位置转动90°过程中通过电阻R的电量.
(3)1min时间内电阻R上产生的热量.
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(1)线圈在图示位置产生的感应电动势最大,
其大小为Em=nBωS=nBωab?bc
代入数据解得:Em=50V  
(2)转动过程中平均感应电动势E=n
△φ
t

I=
E
R+r

转动90°过程中△φ=BS
电量q=It
代入数据,解得q=0.1C
(3)线圈中产生的为余弦交流电,通过R的电流为:I=
Em
2
(R+r)

1min时间内产生的热量为:Q=I2Rt
代入数据得:Q=6.75×103J  
答:(1)线圈在图示位置(线圈平面与磁感线平行)时,感应电动势的大小为50V.
(2)线圈从图示位置转动90°过程中通过电阻R的电量0.1C.
(3)1min时间内电阻R上产生的热量为6.75×103J.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,n=50匝的矩形线圈abcd,边长ab=20cm,bc=25cm,放在磁感强度B=0.4T的匀强磁场中,绕垂直于磁感线且通过线圈中线的OO’轴匀速转动,转动角速度ω=50rad/s,线圈的总电阻r=1Ω,外电路电阻R=9Ω.
试求:
(1)线圈在图示位置(线圈平面与磁感线平行)时,感应电动势的大小.
(2)线圈从图示位置转动90°过程中通过电阻R的电量.

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如图所示,n=50匝的矩形线圈abcd,边长ab=20cm,bc=25cm,放在磁感强度B=0.4T的匀强磁场中,绕垂直于磁感线且通过线圈中线的OO’轴匀速转动,转动角速度ω=50rad/s,线圈的总电阻r=1Ω,外电路电阻R=9Ω.试求:
(1)线圈在图示位置(线圈平面与磁感线平行)时,感应电动势的大小.
(2)线圈从图示位置转动90°过程中通过电阻R的电量.
(3)1min时间内电阻R上产生的热量.

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(2005?南通二模)如图所示,n=50匝的矩形线圈abcd,边长ab=20cm,bc=25cm,放在磁感强度B=0.4T的匀强磁场中,绕垂直于磁感线且通过线圈中线的OO’轴匀速转动,转动角速度ω=50rad/s,线圈的总电阻r=1Ω,外电路电阻R=9Ω.试求:
(1)线圈在图示位置(线圈平面与磁感线平行)时,感应电动势的大小.
(2)1min时间内电阻R上产生的热量.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2006?广州二模)如图所示,N=50匝的矩形线圈 abcd,边长ab=20cm,ad=25cm,放在磁感强度B=0.4T 的匀强磁场中,外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈中线的OO'轴以 n=3000r/min 的转速匀速转动,线圈电阻r=1Ω,外电路电阻R=9Ω,t=0 时,线圈平面与磁感线平行,ab边正转出纸外、cd边转入纸里.
(1)在图中标出 t=0 时感应电流的方向.
(2)写出线圈感应电动势的瞬时表达式.
(3)线圈转一圈外力做功多大?
(4)从图示位置转过90°过程中流过电阻R 的电量是多大?

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,N=50匝的矩形线圈abcd,边长=20 cm,=25 cm,放在磁感应强度B=0.4 T的匀强磁场中,外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈中线的OO′轴以n=3 000 r/min的转速匀速转动,线圈电阻r=1 Ω,外电路电阻R=9 Ω.t=0时,线圈平面与磁感线平行,ab边正转出纸外、cd边转入纸里.

(1)在图中标出t=0时感应电流的方向;

(2)写出线圈感应电动势的瞬时表达式;

(3)线圈转一圈外力做功多大?

(4)从图示位置转过90°过程中流过电阻R的电荷量是多大?

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