Question

（10分）一個(gè)電阻為r、邊長為L的正方形線圈abcd共N匝，線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁感線的軸OO′以如圖所示的角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，外電路電阻為R.
(1)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過程中感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值有多大？
(2)線圈平面與磁感線夾角為60°時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢為多大？
(3)設(shè)發(fā)電機(jī)由柴油機(jī)帶動(dòng)，其他能量損失不計(jì)，線圈轉(zhuǎn)一周，柴油機(jī)做多少功？
(4)從圖示位置開始，線圈轉(zhuǎn)過60°的過程中通過R的電量是多少？

Answer 1

(1) NBωL²   （2）NBωL². (3)  (4)

解析試題分析：(1)E_m＝NBSω＝NBωL²
（2）線圈平面與B成60°角時(shí)的瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢 e＝E_m·cos60°＝NBωL².
(3)電動(dòng)勢的有效值E＝
電流的有效值I＝
柴油機(jī)做的功轉(zhuǎn)化為電能，線圈轉(zhuǎn)一周柴油機(jī)做的功
W＝EIt＝t＝·＝.
(4)因?yàn)镮_平均＝＝，
故電量q＝I_平均·Δt＝＝.
考點(diǎn)：本題考查交變電流的最大值與瞬時(shí)值和有效值的關(guān)系和電能、電荷量的計(jì)算。