问题
问答题
如图所示，匀强磁场的磁感应强度B=0.5T，匝数为n=50的矩性线圈，绕转轴OO'垂直于匀强磁场匀速转动，每匝线圈长为L=25cm，宽为d=20cm，ω=100πrad/s，在匀速转动过程中，从线圈平面经过图示位置时开始计时，求：
（1）写出交流感应电动势e的瞬时值表达式；
（2）若每匝线圈本身电阻r=0.02Ω，外接一只阻值为9Ω的用电器，使线圈和外电路构成闭合电路，写出交流感应电流I的瞬时值表达式；
（3）将一交流电压表接在R两端，电压表示数为多少？
答案
（1）根据公式：T=
=2π ω
s=0.02s，2π 100π
根据Em=NBωS，可得感应电动势的最大值：
Em=50×0.5×0.25×0.2×100πv=125π（v）
由于线框垂直于中性面开始计时，所以电动势瞬时值的表达式：e=125πcos100πt（V）
（2）电流的最大值：Im=
=Em R+r
A=12.5πA，125π 9+0.02×50
因此交流感应电流I的瞬时值表达式i=12.5πcos100πt（A）
（3）转动过程中，交流电压表的示数为有效值，
所以U=
E R R+r
而E=
Em2 2
代入数据，则有交流电压表的示数U=250V
答：（1）交流感应电动势e的瞬时值表达式e=125πcos100πt（V）；
（2）交流感应电流I的瞬时值表达式12.5πcos100πt（A）；
（3）则交流电压表的示数250V．
