Question

矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁感線的對稱軸從中性面開始轉動，線圈匝數n為100匝，線圈面積S為0.1m²，磁感應強度B為0.3T，轉動的角速度ω為π/3（rad/s），則：
（1）線圈平面轉動過程中產生感應電動勢的表達式？
（2）將該線圈（電阻不計）與R=5Ω的電阻串聯，求電阻的熱功率．

Answer 1

分析：（1）從中性面開始轉動，線圈轉動過程中的感應電動勢的瞬時表達式形式為e=E_msinωt；
（2）熱功率根據P=

U有2

R

進行計算．

解答：解：（1）從中性面開始轉動，線圈轉動過程中的感應電動勢的瞬時表達式形式為e=E_msinωt
所以e=nBSωsinωt=πsin

π

3

t
（2）U有=

Um

2

=

nBSω

2

=

2 π

2

V
所以P=

U有2

R

=

π

10

W
答：（1）線圈平面轉動過程中產生感應電動勢的表達式為πsin

π

3

t；
（2）將該線圈（電阻不計）與R=5Ω的電阻串聯，電阻的熱功率為

π

10

W．

點評：本題是簡單的交流發(fā)電機的原理，考查綜合應用法拉第定律、歐姆定律、楞次定律等電磁學規(guī)律分析實際問題的能力．