问题 问答题

如图所示线圈面积为0.05m2,共100匝,线圈总电阻为r=1Ω,外电阻R=9Ω,线圈处于B=

2
π
T的匀强磁场中.当线圈绕轴以转速n=300r/min匀速转动时,求:

(1)若从线圈处于中性面开始计时,写出电动势的瞬时值表达式.

(2)两电表的示数.

(3)线圈转过180°的过程中,通过电阻的电荷量.

(4)线圈匀速转一圈产生的总热量.

答案

(1)线圈的角速度ω=2πn=10πrad/s,感应电动势的最大值Em=nBSω=100V,则从线圈处于中性面开始计时,电动势的瞬时值表达式为e=Emsinωt=100sin 10πtV  

(2)电路中电流的有效值I=

E
R+r
,E=
2
2
Em,代入解得I=5
2
A,即电流表读数为5
2
A.

   电压表读数为U=IR=45

2
V         

(3)线圈转过180°的过程中,通过电阻的电荷量q=n

△Φ
R+r
=
n?2BS
R+r
=
2
π
C        

(4)线圈匀速转一圈产生的总热量Q=I2RT=I2R?

ω
=100 J.                

答:

(1)若从线圈处于中性面开始计时,电动势的瞬时值表达式为100sin10πtV;

(2)电流表读数为5

2
A,电压表读数为45
2
V.

(3)线圈转过180°的过程中,通过电阻的电荷量是

2
π
C.

(4)线圈匀速转一圈产生的总热量是100 J.

单项选择题
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