Question

【題目】如圖是某學(xué)習(xí)小組在空曠的場地上做“搖繩發(fā)電實(shí)驗(yàn)”的示意圖．他們將一銅芯線像甩跳繩一樣勻速搖動(dòng)，銅芯線的兩端分別通過細(xì)銅線與靈敏交流電流表相連．搖繩的兩位同學(xué)的連線與所在處的地磁場（可視為勻強(qiáng)磁場）垂直．搖動(dòng)時(shí)，銅芯線所圍成半圓周的面積S=2m2，轉(zhuǎn)動(dòng)角速度ω=rad/s，用電表測得電路中電流 I=40μA，電路總電阻R=10Ω，取．

（1）求該處地磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B；

（2）從銅芯線所在平面與該處地磁場平行開始計(jì)時(shí)，求其轉(zhuǎn)過四分之一周的過程中，通過電流表的電量q；

（3）求銅芯線轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中，電路產(chǎn)生的焦耳熱Q．

Answer 1

【答案】（1）2×10 5T （2）4×10 6C （3）7.2×10 9J

【解析】

試題（1）銅芯線中產(chǎn)生的是正弦交流電，則：

Im=I

Em= ImR

Em=BωS

B=2×10 5T

（2）在銅芯線與地面平行開始至銅芯線轉(zhuǎn)動(dòng)四分之一周的過程中

E=△φ/t

E=IR

q=It

q=4×10 6C

（3）銅芯線轉(zhuǎn)動(dòng)一周，電路中產(chǎn)生的焦耳熱Q

Q=I2RT

Q=7.2×10 9J