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=Ф21=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=

ω
=
1
5
s

所以:△t=

1
4
T=
1
20
s

联立方程组解得:E=4V

故答案为:

(1)adcba,abcda,交变电流;

(2)4V.

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