Question

13．如图所示，金属框所围的面积为s，框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直，则穿过线框的磁通量为BS；若使线框绕（OO′轴以角速度ω匀速转动，则从图示位置转过90°的过程中，磁通量变化了BS，磁通量变化最快的位置是在框架转到线框平面与磁感线平行位置，此过程平均电动势为$\frac{2BSω}{π}$．

Answer 1

分析 图示时刻，线圈与磁场垂直，穿过线圈的磁通量等于磁感应强度与线圈面积的乘积．当它绕轴转过θ角时，线圈在磁场垂直方投影面积为Scosθ，磁通量等于磁感应强度与这个投影面积的乘积．线圈从图示转过90°时，磁通量为0，磁通量的变化量大小等于初末位置磁通量之差．

解答 解：线圈与磁场垂直，穿过线圈的磁通量等于磁感应强度与线圈面积的乘积．故图示位置的磁通量为φ=BS
线圈从图示转过90°时，S磁通量为0，故磁通量变化为△φ=BS
由磁通量表达式：φ=BScosθ可知，线框平面与磁感线平行时磁通量变化最快，
此过程的时间为$\frac{1}{4}$T=$\frac{π}{2ω}$，
平均电动势为$\frac{△φ}{△t}$=$\frac{BS}{\frac{π}{2ω}}=\frac{2BSω}{π}$．
故答案为：BS，BS，线框平面与磁感线平行，$\frac{2BSω}{π}$．

点评 对于匀强磁场中磁通量计算的一般公式φ=BScosθ，θ是线圈与磁场垂直方向的夹角．