Question

【題目】如圖所示，線圈abcd的面積是0.05 m2，共100匝，線圈電阻為1 Ω，外接電阻R＝9 Ω，勻強磁場的磁感應強度為 ，當線圈以角速度ω=4πrad/s的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動時，求：

(1) 電路中交流電壓表的示數(shù)；

(2) 線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過90°的過程中通過電阻R的電荷量．

(3) 線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過360°的過程中，外力做的功是多大？

Answer 1

【答案】(1) 電壓表的示數(shù)為≈12.7V

(2) 電阻R的電荷量q= ≈0.16C

(3) 外力做的功W= 10J

【解析】(1)線圈轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的最大感應電動勢，代入數(shù)據(jù)得：

感應電動勢有效值

電路中電流有效值 ，交流電壓表的示數(shù)，解得：

電壓表的示數(shù)為≈12.7V

(2) 線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過90°的過程中，磁通量的變化，所用時間 ，感應電動勢的平均值，回路中感應電流的平均值，通過R的電荷量，聯(lián)立解得：

(3) 線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過360°的過程中，外力做的功 ，回路中產(chǎn)生電熱 ，轉(zhuǎn)過360°的時間，聯(lián)立解得：