Question

如圖所示, 邊長為L、電阻為R的正方形剛性導體線圈abcd, 水平地放置在磁感應強度為B的斜向上的勻強磁場中, 磁場方向與水平的夾角為37°, 磁場區域足夠大. 現以線圈的ad邊為軸使線圈以不變的角速度w逆時針旋轉90°角, 求: (1) 指出此過程感應電流的方向, 并求出感應電動勢的平均值. (2) 此過程通過線圈橫截面的電荷量. (3) 此過程中bc邊受到的安培力的最大值.

Answer 1

(1) 感應電流方向: abcda .
過程平均感應電動勢
(2) 通過線圈橫截面的電荷量 Q = 
(3)     

(1) 感應電流方向: abcda .
線圈逆時針旋轉90°過程, 磁通量變化量所用時間
Df = Bcos37°×L² + Bsin37°×L²=  
Dt = 
此過程平均感應電動勢
(2) 通過線圈橫截面的電荷量 Q = 
(3) 當線圈平面與磁感線平行, 感應電流最大, bc邊所受的安培力也最大.
E_m = BL×wL = BwL²
 
bc邊所受的最大安培力