题目

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=1．0Ω，所围成矩形的面积S=0．040m2，小灯泡的电阻R=9．0Ω，磁场的磁感应强度随按如图（乙）所示的规律变化，线圈中产生的感应电动势瞬时值的表达式为，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）线圈中产生感应电动势的最大值． （2）小灯泡消耗的电功率． （3）在磁感强度变化的0~的时间内，通过小灯泡的电荷量． 答案：（1）因为线圈中产生的感应电流变化的周期与磁场变化的周期相同，所以由图象可知，线圈中产生交变电流的周期为T=3.14×10－2s． 所以线圈中感应电动势的最大值为    （2）根据欧姆定律，电路中电流的最大值为 通过小灯泡电流的有效值为， 小灯泡消耗的电功率为P=I2R=2.88W    （3）在磁感应强度变化的1~1/4周期内，线圈中感应电动势的平均值 通过灯泡的平均电流 通过灯泡的电荷量

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