Question

【題目】如圖所示，一小型發(fā)電機內(nèi)有n＝100匝矩形線圈，線圈面積S＝0.10m2， 線圈電阻可忽略不計．在外力作用下矩形線圈在B＝0.10T勻強磁場中，以恒定的角速度ω＝100πrad/s繞垂直于磁場方向的固定軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，發(fā)電機線圈兩端與R＝100Ω的電阻構(gòu)成閉合回路．求：

(1)線圈轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的最大值；

(2)從線圈平面通過中性面時開始，線圈轉(zhuǎn)過90°角的過程中，通過電阻R橫截面的電荷量．

Answer 1

【答案】(1)Em＝3.14×102 V (2)

【解析】

(1)當(dāng)線圈與磁感線平行時，兩邊垂直切割磁感線，線圈中感應(yīng)電動勢的最大值，

則為：Em=nBSω=100×0.1×0.1×100π=3.14×102V

(2)設(shè)從線圈平面通過中性面時開始，線圈轉(zhuǎn)過90°角所用時間為△t

線圈中的平均感應(yīng)電動勢為：

通過電阻R的平均電流為：

在時間內(nèi)通過電阻橫截面的電荷量為：

聯(lián)立解得：