问题
计算题
在水平方向的匀强磁场中，有一正方形闭合线圈绕垂直磁感线的轴匀速转动，已知线圈的匝数为N=100匝，边长为20cm，电阻为10Ω，转动频率f=50Hz，磁场的磁感应强度为0.5T。求：
（1）外力驱动线圈转动的功率。
（2）转至线圈平面与中性面的夹角为30°时，线圈产生的感应电动势及感应电流的大小。
（3）线圈由中性面转至与中性面成30°夹角的过程中，通过线圈横截面的电荷量。
答案
解：（1）线圈中交变电动势的最大值Em=NBSω= 100×0.5×(0.2)2×2π×50 V=628 V
交变电动势的有效值
外力驱动线圈转动的功率与线圈中交变电流的功率相等，即P外=
（2）线圈转到与中性面成30°角时，其电动势的瞬时值e=Emsin30°=314 V
交变电流的瞬时值
（3）在线圈从中性面转过30°角的过程中，线圈中的平均感应电动势
平均感应电流
通过导体横截面的电荷量为q，则
q=
=0.027C