问题
问答题
如图所示，在匀强磁场中有一个“n”形导线框可绕AB轴转动，已知匀强磁场的磁感应强度B=
T（磁场无限大），线框的CD边长为l1=20cm，CE、DF边长均为l2=10cm，线圈电阻r=1Ω，转速为50r/s．外电路电阻R=4Ω，若从图示位置开始计时，5 2 π
（1）转动过程中感应电动势的最大值；
（2）由图示位置（线圈平面与磁感线平行）转过60°角时的瞬时感应电动势；
（3）交流电压表的示数；
（4）
周期内通过R的电荷量为多少？1 8
答案
（1）电动势的最大值为：Em=BSω=Bl1l2ω，其中ω=2πn
带入数据得：Em=
×0.2×0.1×2π×50=105 2 π
V2
（2）感应电动势的瞬时值表达式为：e=EMcosωt
转过60°角时得：e=10
cos60°=52
V2
（3）电压表显示的是路端电压的有效值：E=
=10VEm 2
U=
E=R R+r
×10=8V4 4+1
（4）q=It=
.△Φ △t
△t=1 R+r △Φ R+r
Φ=BSsinωt，△Φ=BSsinω1 8
=2π ω
×2 2
×0.2×0.1=5 2 π 1 10π
代入数据得：q=
=1 10π 4+1
=6.37×10-3C1 50π
答：（1）转动过程中感应电动势的最大值10
V；2
（2）由图示位置（线圈平面与磁感线平行）转过60°角时的瞬时感应电动势5
V；2
（3）交流电压表的示数8V；
（4）
周期内通过R的电荷量为6.37×10-3C1 8