Question

【題目】如圖所示，矩形線圈面積為S，匝數(shù)為N，線圈總電阻為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，電流表電阻不計(jì)。

(1)在線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過180°的過程中，磁通量的變化量ΔΦ＝_____，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q＝_________；

(2)圖示時(shí)刻電流表的讀數(shù)為_____________；

(3)從圖示位置開始計(jì)時(shí)，寫出線圈產(chǎn)生的瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)表達(dá)式e＝_____________。

Answer 1

【答案】0 NBS(V)

【解析】

(1)磁通量雖為標(biāo)量，但是磁感線穿過的面不同，也有正負(fù)之分；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律求解平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，進(jìn)而根據(jù)焦耳定律求解熱量；

(2)交流電流表的示數(shù)為有效值；

(3)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律求出電動(dòng)勢(shì)，然后寫出瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)表達(dá)式。

(1)[1]圖示位置磁通量為，轉(zhuǎn)過磁通量為：

則：

[2]根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得最大電動(dòng)勢(shì)：

電流的有效值為

電阻所產(chǎn)生的焦耳熱：

解得：；

(2)[3]圖示時(shí)刻電流表的讀數(shù)為電流的有效值，則：

；

(3)[4]圖中得位置時(shí)線圈平面與磁場平行，則磁通量為0，電動(dòng)勢(shì)為最大值，則：

(V)。