Question

一矩形線圈abcd放置在如圖所示的有理想邊界的勻強磁場中(o的左邊有勻強磁場，右邊沒有)，線圈的兩端接一只燈泡．已知線圈的匝數(shù)n＝100，電阻r＝1.0 Ω，ab邊長L₁＝0.5 m，ad邊長L₂＝0.3 m，小燈泡的電阻R＝9.0 Ω，磁場的磁感應強度B＝1.0×10^－2 T．線圈以理想邊界o為軸以角速度ω＝200 rad/s按如圖所示的方向勻速轉(zhuǎn)動(o軸離ab邊距離)，以如圖所示位置為計時起點．求：

①在0－的時間內(nèi)，通過小燈泡的電荷量

②畫出感應電動勢隨時間變化的圖象以abcda方向為正方向，至少畫出一個完整的周期)

③小燈泡消耗的電功率．

Answer 1

答案：
解析：

解：(1)通過小燈泡的電荷量q＝　　　(1)　　　　　　　　　　　　(4分); 　　(2)ab邊在磁場里切割磁感線時最大感應電動勢為 　　E1＝　　　　(2)　　　　　　　　　　　　　(2分) 　　代入數(shù)據(jù)得： 　　E1＝20 V 　　cd邊在磁場里切割磁感線時最大感應電動勢為： 　　E2＝　　　　(3)　　　　　　　　　　　　　　(2分) 　　代入數(shù)據(jù)得： 　　E2＝10 V 　　圖象如下表所示： 　　(圖象4分) ; 　　(3)設線圈的感應電動勢的有效值為U，則： 　　　　　　(4)　　　　　　　　　(4分) 　　得：U2＝125 V2 　　則小燈泡消耗的電功率P＝　　　　(5)　　　　　　　　(2分) 　　代入數(shù)據(jù)得：P＝112.5 W　　　　　　　(2分)