问题
问答题
如图所示是一个交流发电机的示意图，线框abcd处于匀强磁场中，已知ab=bc=10cm，匀强磁场的磁感应强度B=1T，线圈的匝数N=100，线圈的总电阻r=5Ω，外电路负载电阻R=5Ω，线圈ω=20πrad/s，电表是理想电表，求：
（1）电压表的示数？
（2）从图示位置开始转90度的这段时间通过R的电量？
（3）线圈匀速转动一周外力做多少功？
答案
（1）交流电的最大值为：Em=NBSω=100×0.1×0.1×20π=20πv
则有效值：E=
=10Em 2
πV2
电压表的示数：U=
R=5E有 R+r
V=22.2V2
（2）交流电的周期：T=
=0.1s；2π ω
线圈转过的角度θ=π 2
则电量：q=
t=. I
=N△Φ R+r
=0.05C；NBSsinθ R+r
（3）线圈匀速转动一周的过程中，整体回路产生的热量Q=
T=2π2≈20.8J；E2有 R+r
由能量守恒可知，外力做功W=Q=20.8J；
答：（1）电压表的示数为22.2V；
（2）图示位置开始转90度的这段时间通过R的电量为0.05C；
（3）外力做的功为20.8J．
