Question

如圖所示，矩形線圈面積為S，匝數(shù)為N，線圈電阻為r，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中繞OO′軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，外電路電阻為R．當(dāng)線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過90°的過程中，求

（1）通過電阻R的電量q；

（2）電阻R上所產(chǎn)生的焦耳熱Q．

Answer 1

答案：
解析：

解題方法：求解對照法． 交變電流有四值，即有效值、平均值、最大值和瞬時(shí)值．各值何時(shí)應(yīng)用，對照如下情況確定： （1）在研究電容器是否被擊穿時(shí)，要用峰值（最大值）．因電容器上標(biāo)明的電壓是它在直流電源下工作時(shí)所承受的最大值． （2）在研究交變電流的功率和產(chǎn)生的熱量時(shí)，只能用有效值． （3）在求解某一時(shí)刻線圈受到的磁力矩時(shí)，只能用瞬時(shí)值． （4）在求交變電流流過導(dǎo)體的過程中通過導(dǎo)體截面積的電量時(shí)，要用平均值． 解析：（1）依題意磁通量的變化量ΔΦ＝BS，線圈轉(zhuǎn)過90°的時(shí)間為Δt＝＝＝，平均感應(yīng)電動(dòng)勢為 ＝N＝2NBS 平均感應(yīng)電流為 通過電阻R的電量為 q＝·Δt＝ （2）線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢有效值E和最大值Em的關(guān)系是：E＝，電路中電流的有效值為I＝．電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為 Q＝I2Rt＝

提示：

點(diǎn)評：計(jì)算電量必用平均值，常用公式有＝N、、q＝Δt；計(jì)算焦耳熱、電功率、電表的示數(shù)時(shí)必用有效值．要注意I＝、E＝和U＝僅對正弦式交變電流成立，且在線圈從中性面開始轉(zhuǎn)動(dòng)計(jì)時(shí)，在的整數(shù)倍的時(shí)間內(nèi)，都有有效值等于最大值的倍．