问题
问答题
一个匝数为200的矩形线圈abcd位于匀强磁场中，磁感强度大小为0.8T、初始位置如图所示（线圈平面和磁场方向平行），线圈以ab为轴匀速转动，角速度为5rad/s，已知ab=15cm，ad=10cm，线圈的总电阻是100Ω．求：
（1）线圈转动过程中的感应电动势的最大值；
（2）从图示位置开始计时，线圈转动过程中的感应电流的瞬时表达式；
（3）线圈从初始位置开始，转过90°角的过程中，通过导线截面的电量．
答案
（1）感应电动势的最大值为Em=NBSω=12V．
（2）从图示位置开始计时，线圈转动过程中的感应电动势的瞬时表达式形式为e=Emcosωt，
由欧姆定律得到感应电流的瞬时表达式为i=
=e R
=0.12cos5tAEmcosωt R
（3）线圈从初始位置开始，转过90°角的过程中，
感应电动势平均值为
=N . E
，△Φ △t
感应电流平均值为
=. I . E R
通过导线截面的电量q=
•△t. I
联立得到 q=N
=△Φ R
=2.4×10-2CNBS R
答：（1）线圈转动过程中的感应电动势的最大值为12V；
（2）从图示位置开始计时，线圈转动过程中的感应电流的瞬时表达式为0.12cos5tA；
（3）线圈从初始位置开始，转过90°角的过程中，通过导线截面的电量是2.4×10-2C．