问题
计算题
如图所示,匀强磁场的磁感应强度B=0.5T,边长L=10cm的正方形线圈abcd共100匝,线圈电阻r=1Ω,线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO'匀速转动,角速度ω=2πrad/s,外电路电阻R=4Ω,求:
(1)转动过程中感应电动势的最大值;
(2)由图示位置(线圈平面与磁感线平行)转过60°角时的瞬时感应电动势;
(3)由图示位置转过60°角的过程中产生的平均感应电动势;
(4)交流电压表的示数;
(5)线圈转动一周外力所做的功;
(6)周期内通过R的电荷量是多少?
答案
解:(1)感应电动势的最大值为Em=NBωS=3.14 V
(2)转过60°角时的瞬时感应电动势为e=Emcos60°=3.14×0.5 V=1.57V
(3)转过60°角过程中产生的平均感应电动势为
(4)电压表示数为外电路电压的有效值
R=
(5)线圈转动一周外力所做的功等于电流产生的热量W=
(6)周期内通过电阻R的电荷量为