问题
计算题
如图甲所示，一固定的矩形导体线圈水平放置，线圈的两端接一只小灯泡，在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场．已知线圈的匝数n＝100匝，电阻r＝1.0 Ω，所围成矩形的面积S＝0.040 m2，小灯泡的电阻R＝9.0 Ω，磁场的磁感应强度按如图乙所示的规律变化，线圈中产生的感应电动势的瞬时值表达式为e＝nBmS
cos(
t)，其中Bm为磁感应强度的最大值，T为磁场变化的周期．不计灯丝电阻随温度的变化，求：
(1)线圈中产生的感应电动势的最大值；
(2)小灯泡消耗的电功率；
(3)在磁感应强度变化的0～
的时间内，通过小灯泡的电荷量．
答案
解：(1)由图象知，线圈中产生的交变电流的周期T＝3.14×10-2 s
所以Em＝nBmSω＝
＝8.0 V
(2)电流的最大值Im＝
＝0.80 A
有效值I＝
A
小灯泡消耗的电功率P＝I2R＝2.88 W
(3)在0～
时间内，电动势的平均值
平均电流
流过灯泡的电荷量Q＝
＝4.0×10-3 C