问题
计算题
如图所示，边长为a的单匝正方形线圈在磁感强度为B的匀强磁场中，以OO′边为轴匀速转动，角速度为ω，转轴与磁场方向垂直，线圈电阻为R，求：
（1）交流电的变化规律表达式；
（2）线圈从图示位置转过
的过程中产生的热量Q；
（3）线圈从图示位置转过
的过程中通过线圈某截面的电量q。
答案
解：（1）因为最大值为
，而线圈中垂直中性面开始转动，所以表达式为
（2）线圈转动中感应电动势的峰值
感应电流的有效值为
线圈转过
的时间
所以在转动过程中产生的热量为
（3）线圈转过
过程中的感应电动势和感应电流的平均值分别为
，
所以，在转动过程中流过导体截面的电量为