问题
问答题
如图所示,正方形线圈放置在匀强磁场中,并绕过ad、bc中点的轴OO′以恒定的角速度逆时针匀速转动(从上向下看).
(1)从图示位置转过90°的过程中,线圈中的电流方向为______,再转过90°的过程中,线圈中的电流的方向为______(填“abcda”或“adcba”),所以,此线圈产生的是______(填“直流电流”或“交变电流”).
(2)若线圈匝数n为10匝,面积s为O.04m2,线圈转动角速度为ω=10πrad/s,匀强磁场的磁感应强度B为0.5T.(已知:当线圈平面与磁场平行时,通过线圈的磁通量为O;当线圈平面与磁场垂直时,通过线圈的磁通量为Φ=BS)
求:线圈从图示位置转过90°的过程中,平均感应电动势的大小.
答案
(1)从图示位置转过90°的过程中,磁通量向右增加,根据楞次定律,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反,向左;根据安培定则,感应电流方向为adcba;
再转过90°的过程中,磁通量向右减小,根据楞次定律,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,向右;根据安培定则,感应电流方向为abcda;
电流方向改变,故此线圈产生的是交变电流;
(2)设在此过程中的平均感应电动势的大小为E,由法拉第电磁感应定律可知:
E=n
△Φ |
△t |
其中Ф1=0;Ф2=BS;△Ф=Ф2-Ф1=BS;△t为线圈转过90°的过程所对应的时间;
因为:线圈转过一周的时间为T=
2π |
ω |
1 |
5 |
所以:△t=
1 |
4 |
1 |
20 |
联立方程组解得:E=4V
故答案为:
(1)adcba,abcda,交变电流;
(2)4V.