Question

【題目】如圖所示，在水平方向的勻強磁場中，有一邊長為a的正方形線圈繞垂直于磁感線的軸OO'勻速轉(zhuǎn)動，已知線圈的匝數(shù)為 n，電阻為R，轉(zhuǎn)動的角速度為ω，磁感應(yīng)強度為B，求：

（1）線圈由中性面位置轉(zhuǎn)動90°的過程中通過線圈橫截面的電荷量q．
（2）每轉(zhuǎn)動一周，在線圈中產(chǎn)生的電熱Q．

Answer 1

【答案】
（1）解：轉(zhuǎn)動90°過程中平均感應(yīng)電動勢為：E=n =

通過的電荷量為：q=It= =

答：線圈由中性面位置轉(zhuǎn)動90°的過程中通過線圈橫截面的電荷量q為 ．

（2）解：線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大，其大小為：Em=NBωa2，

因此交流電的有效電壓為：E= ，

所以轉(zhuǎn)動過程中產(chǎn)生的熱量為：Q= = = ，

答：每轉(zhuǎn)動一周，在線圈中產(chǎn)生的電熱Q為

【解析】（1）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律求出平均感應(yīng)電動勢，從而得出平均感應(yīng)電流，根據(jù)q= 求出通過電阻R的電荷量．（2）根據(jù)Em=nBSω求出感應(yīng)電動勢的峰值，根據(jù)交流電的有效值來計算過程中產(chǎn)生的熱量．
【考點精析】關(guān)于本題考查的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，需要了解電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實質(zhì)是產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，如果回路閉合，則有感應(yīng)電流，回路不閉合，則只有感應(yīng)電動勢而無感應(yīng)電流才能得出正確答案．