Question

(12分)如图所示，一小型旋转电枢式交流发电机，其矩形线圈的长度为a，宽度为b，匝数为n，电阻为r，与线圈两端相接触的集流环上接有一个阻值为R的定值电阻，线圈以角速度在磁感应强度为B的匀强磁场中绕与磁场方向垂直的对称轴匀速转动，沿轴方向看去，线圈转动方向沿顺时针，求：

  

 (1)从图示位置(线圈平面平行于磁场方向)开始计时，矩形线圈产生感应电流的瞬时值表达式；

(2)与电阻并联的交流电压表的示数；

(3)矩形线圈中产生的热功率；

(4)从图示位置开始矩形线圈转过周期的过程中通过线圈的电量。

Answer 1

解析：

（1）最大感应电动势（ 1分）

最大电流电流表达式

即    （ 2分）

（2）通过R电流的有效值（ 1分）

所以伏特表的示数为 （ 2分）

（3）矩形线圈中产生的热功率（ 3分）

（4）通过线圈的电量（ 3分）