Question

5．如图所示，匝数为n=100，边长为L=0.2m的正方形线圈，在磁感应强度为B=2T的匀强磁场中，从中性面开始以w=10π rad/s的角速度绕OO′轴匀速转动．若线圈自身电阻r=2Ω，负载电阻R=6Ω，π²≈10，则开始转动后，线圈中产生的电动势的最大值为80πV；电流有效值为5$\sqrt{2}$πA；开始转动后$\frac{1}{20}$s内在R上产生的热量为150J．

Answer 1

分析 根据公式E_m=nBsω求解感应电动势的最大值；根据最大值和有效值的关系可求得有效值；电压表和电流表的读数为有效值，由焦耳定律可求得R上产生的热量．

解答 解：最大值为：E_m=NBSω=100×2×0.2×0.2×10π=80πV
电流有效值为：${I_有}=\frac{E_有}{R+r}=\frac{{\frac{80π}{{\sqrt{2}}}}}{6+2}=5\sqrt{2}π$
电阻R上产生的热量为：$Q={I_有}^2Rt={（5\sqrt{2}π）^2}×6×\frac{1}{20}$J=150J
故答案为：80πV；5$\sqrt{2}$A；150J．

点评 本题关键记住最大值公式E_m=nBsω和瞬时值公式e=E_msinωt，然后结合闭合电路欧姆定律及焦耳定律列式求解．