Question

一個(gè)電阻為r、邊長(zhǎng)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(chǎng)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)在圖中標(biāo)出此刻線圈感應(yīng)電流的方向．

(2)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值有多大？

(3)線圈平面與磁感線夾角為60°時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為多大？

(4)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？

(5)從圖示位置開(kāi)始，線圈轉(zhuǎn)過(guò)60°的過(guò)程中通過(guò)R的電量是多少？

(6)圖中電流表和電壓表的示數(shù)各是多少？

Answer 1

 (1)電流方向沿dcba　(2)E_m＝NBωL²　(3)e＝NBωL²　(4)W＝　(5)q＝　(6)I＝　U＝

解析：(1)由右手定則可判定電流的方向沿dcba.

(2)E_m＝NBSω＝NBωL²

(3)線圈平面與B成60°角時(shí)的瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

e＝E_m·cos60°＝NBωL².

(4)電動(dòng)勢(shì)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＝·＝.

(5)因?yàn)?i>I_平均＝＝，

故電量q＝I_平均·Δt＝＝.

(6)電流表顯示干路電流的有效值，則讀數(shù)為I＝＝.

電壓表顯示路端電壓的有效值，則讀數(shù)為U＝IR＝.