Question

一小型發電機內的矩形線圈在勻強磁場中以恒定的角速度ω繞垂直于磁場方向的固定軸轉動，線圈匝數n＝100.穿過每匝線圈的磁通量Φ隨時間按正弦規律變化，如圖甲所示．發電機內阻r＝5.0 Ω，外電路電阻R＝95 Ω.已知感應電動勢的最大值E_max＝nωΦ_max，其中Φ_max為穿過每匝線圈磁通量的最大值．求：

⑴線圈的角速度ω；
⑵感應電動勢的最大值E_max；
⑶串聯在外電路中的交流電流表(內阻不計)的讀數．

Answer 1

（1）（2）（3）

⑴從Φ－t圖線看出， …………2分
 ……………………………………2分
⑵感應電動勢的最大值 ………2分
⑶電路中電流最大值 ……………………………2分
交流電流表讀數是交變電流的有效值，即 ………………2分
本題考查交變電流的產生、最大值、有效值的關系，由圖像可知最大磁通量的數值，交變電流變化周期，由公式w=2π/T可求出角速度，由最大感應電動勢E=NBSw求出電動勢最大值，由歐姆定律求出電流最大值，再由峰值與有效值的關系求出電流的有效值