题目

如图所示，边长为10cm的正方形线圈绕垂直于磁感线的OO′轴以 的转速匀速转动，磁场的磁感应强度B=0.1T，线圈的匝数N=100匝，电阻r=1Ω。线圈两端分别接在两个固定于OO′轴上且彼此绝缘的金属滑环上，外电路接有R=9Ω的电阻，并接有一只理想交流电压表。 （1） 求电压表的读数； （2） 若从线圈通过中性面开始计时，求转过90°过程中通过电阻R的电荷量； （3） 在1min内，作用在线圈上的外力所做的功是多少？ 答案： 电动势的最大值： Em=NBSω=NBS⋅2πn=100×0.1×0.12×2π×10πV=2V 有效电动势： E=Em2=2V 电压表读数： U=E×RR+r=2×910V=9210V 从线圈通过中性面开始计时，转过90°过程中，由法拉第电磁感应定律得， 电动势平均值： E¯=NΔΦΔt 通过电阻R的平均电流： I¯=E¯R+r 在这个过程中通过R的电荷量： q=I¯Δt=0.01C 感应电流的有效值： I=ER+r=210A 在1min内，作用在线圈上的外力所做的功转化为电路上产生的热量： Q=I2(R+r)Δt=(210)2×10×60J=12J

查看本题答案和解析