Question

如图所示，绕成N匝、边长为l₁和l₂的矩形线圈可绕中心轴OO’转动，将线圈的始端和终端分别接在两个滑环上，再通过电刷与阻值为R的电阻连接。线圈处于磁铁和圆柱形铁芯之间的均匀辐向的磁场中，且磁场的左半边的方向为辐向向里（沿半径方向指向圆心），右半边的方向辐向向外，两半边间的过渡区域宽度很小，可忽略不计。边长为l₁的边所处的辐向磁场磁感应强度大小为B，线圈导线单位长度的电阻为R₀，当线圈以角速度顺时针匀速转动时。

（1）从图示位置开始计时，定性画出一个周期内R两端电压的u—t图象。
（2）求此线圈正常转动时产生感应电动势的有效值。
（3）求线圈正常转动时电阻R消耗的电功率P。

Answer 1

（1）如图；（2）NBl₁l₂ω；（3）

（1）如图所示。（2）感应电动势最大值：
由图可知，电动势的有效值也是E_m，即：E= E_m=NBl₁l₂ω
（3）