题目
如图所示,匀强磁场的磁感应强度 , 边长的正方形线圈共100匝,线圈电阻。线圈绕垂直于磁感线的对称轴匀速转动,角速度ω=4rad/s,设电路电阻。求:
(1)
转动过程中感应电动势的最大值和交变电压表的示数;
(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90°角的过程中通过R的电荷量。
答案: 解:感应电动势的最大值为Em=nBSω=2V交变电压表的示数U=ERR+r=EmR2(R+r)=2×42×5V≈1.13V
解:由于线框垂直于中性面开始计时,所以瞬时感应电动势表达式为 e=Emcosωt=2cos4t(V)当线圈转过60°角时的瞬时感应电动势为e=2cos60∘V=1V
解:转过90°角过程中通过R的电荷量为q=I¯Δt=E¯R+rΔt=nΔΦR+r=nBSR+r=100×0.5×0.1×0.14+1C=0.1C