Question

如圖所示, 邊長為L、電阻為R的正方形剛性導(dǎo)體線圈abcd, 水平地放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的斜向上的勻強(qiáng)磁場中, 磁場方向與水平的夾角為37°, 磁場區(qū)域足夠大. 現(xiàn)以線圈的ad邊為軸使線圈以不變的角速度w 逆時針旋轉(zhuǎn)90°角, 求: (1) 指出此過程感應(yīng)電流的方向, 并求出感應(yīng)電動勢的平均值. (2) 此過程通過線圈橫截面的電荷量. (3) 此過程中bc邊受到的安培力的最大值.

Answer 1

(1) 感應(yīng)電流方向: abcda .

過程平均感應(yīng)電動勢

(2) 通過線圈橫截面的電荷量 Q = 

(3)      

解析:

(1) 感應(yīng)電流方向: abcda .

線圈逆時針旋轉(zhuǎn)90°過程, 磁通量變化量所用時間

Df = Bcos37°×L² + Bsin37°×L²=  

      D t = 

       此過程平均感應(yīng)電動勢

(2) 通過線圈橫截面的電荷量 Q = 

(3) 當(dāng)線圈平面與磁感線平行, 感應(yīng)電流最大, bc邊所受的安培力也最大.

          E_m = BL×wL = BwL²

           

         bc邊所受的最大安培力