Question

【题目】如图所示，交流发电机的矩形金属线圈abcd的边长，，匝数，线圈的总电阻，线圈位于磁感应强度的匀强磁场中，线圈平面与磁场方向平行。线圈的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环E、F（集流环）焊接在一起，并通过电刷与阻值的定值电阻连接。现使线圈绕过bc和ad边中点、且垂直于磁场的转轴以角速度匀速转动。电路中其它电阻以及线圈的自感系数均可忽略不计，求：

（1）线圈中感应电流的最大值；

（2）线圈转动过程中电阻R的发热功率；

（3）从线圈经过图示位置开始计时，经过周期时间通过电阻R的电荷量。

Answer 1

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

试题分析：（1）线圈产生感应电动势的最大值：。

根据闭合电路欧姆定律可知，线圈中感应电流的最大值：

解得：。

（2）通过电阻R的电流的有效值 ：

线圈转动过程中电阻R的热功率 ：

解得：。

（3）根据法拉第电磁感应定律有：

根据闭合电路欧姆定律有：

解得： 。