Question

一个电阻为r、边长为L的正方形线圈abcd共N匝，线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴OO′以如图所示的角速度ω匀速转动，外电路电阻为R.

(1)在图中标出此刻线圈感应电流的方向．

(2)线圈转动过程中感应电动势的最大值有多大？

(3)线圈平面与磁感线夹角为60°时的感应电动势为多大？

(4)设发电机由柴油机带动，其他能量损失不计，线圈转一周，柴油机做多少功？

(5)从图示位置开始，线圈转过60°的过程中通过R的电量是多少？

(6)图中电流表和电压表的示数各是多少？

Answer 1

 (1)电流方向沿dcba　(2)E_m＝NBωL²　(3)e＝NBωL²　(4)W＝　(5)q＝　(6)I＝　U＝

解析：(1)由右手定则可判定电流的方向沿dcba.

(2)E_m＝NBSω＝NBωL²

(3)线圈平面与B成60°角时的瞬时感应电动势

e＝E_m·cos60°＝NBωL².

(4)电动势的有效值E＝

电流的有效值I＝，柴油机做的功转化为电能，线圈转一周柴油机做的功

W＝EIt＝t＝·＝.

(5)因为I_平均＝＝，

故电量q＝I_平均·Δt＝＝.

(6)电流表显示干路电流的有效值，则读数为I＝＝.

电压表显示路端电压的有效值，则读数为U＝IR＝.