匝數(shù)為N、面積為S、總電阻為R的矩形閉合線圈，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中按如圖所示方向（俯視逆時(shí)針）以角速度ω繞軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)．t=0時(shí)線圈平面與磁感線垂直，規(guī)定adcba的方向?yàn)殡娏鞯恼较颍螅?br>（1）線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值的表達(dá)式．
（2）線圈從圖示位置開(kāi)始到轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中的平均電動(dòng)勢(shì)．
（3）線圈轉(zhuǎn)到與圖示位置成60°角時(shí)的瞬時(shí)電流的大�。�
（4）線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中外力做的功．
精英家教網(wǎng)
（1）線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為Em=NBSω，
則線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值為e=NBSωsinωt
（2）線圈從圖示位置開(kāi)始轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中，磁通量的變化量為△φ=BS，
所用時(shí)間為△t=
T
4
=
π
2ω
，
根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E=N
△φ
△t
，
則平均電動(dòng)勢(shì)為
.
E
=
2
π
NBSω
（3）線圈轉(zhuǎn)到與圖示位置成60°角時(shí)的瞬時(shí)電流
i=
e
R
=
NBSω
R
sin600=
3
NBSω
2R

（4）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值為E=
Em
2
=
NBSω
2

根據(jù)能量守恒定律，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周過(guò)程中外力做的功W=
E2
R
T=
πN2B2S2ω
R

答：（1）線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值的表達(dá)式e=NBSωsinωt．
（2）線圈從圖示位置開(kāi)始到轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中的平均電動(dòng)勢(shì)
2
π
NBSω．
（3）線圈轉(zhuǎn)到與圖示位置成60°角時(shí)的瞬時(shí)電流的大小
3
NBSω
2R
．
（4）線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中外力做的功
πN2B2S2ω
R
．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2013?虹口區(qū)一模）如圖所示是測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度B的一種裝置．把一個(gè)體積很小的電阻為R、匝數(shù)為N、面積為S的測(cè)量線圈L放在通電螺線管內(nèi)待測(cè)處，線圈平面與螺線管軸線垂直，將測(cè)量線圈跟測(cè)量電量的儀器G表串聯(lián)．當(dāng)閉合電鍵K時(shí)，G表可測(cè)得瞬間流過(guò)測(cè)量線圈的電量△Q，則：
（1）（多選題）測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度B所依據(jù)的物理規(guī)律是
C
C

（A）法拉第電磁感應(yīng)定律和焦耳定律
（B）閉合電路歐姆定律和焦耳定律
（C）法拉第電磁感應(yīng)定律和閉合電路歐姆定律
（D）法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律
（2）用此方法測(cè)量通電螺線管內(nèi)軸線處磁感應(yīng)強(qiáng)度的表達(dá)式為B=
R△Q
NS
R△Q
NS
．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)在物理實(shí)驗(yàn)中，要測(cè)定磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，可用一個(gè)探測(cè)線圈與一個(gè)沖擊電流計(jì)（可測(cè)定通過(guò)電路的電荷量）串聯(lián)后測(cè)量，原理圖如圖所示，若已測(cè)得勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，又知探測(cè)線圈的匝數(shù)為n，面積為S，線圈與沖擊電流計(jì)組成的回路電阻為R，實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)線圈平面與磁場(chǎng)垂直，若把探測(cè)線圈翻轉(zhuǎn)180°，則此過(guò)程中沖擊電流計(jì)測(cè)出的通過(guò)線圈的電荷量是（　�。�
A、0
B、
2BS
R
C、
nBS
R
D、
2nBS
R

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，矩形線框繞與勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直的軸OO′按圖示的方向以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線框的匝數(shù)為n、面積為S、電阻為r，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向水平向右．線框的輸出端與兩個(gè)金屬滑環(huán)相連，阻值為R的定值電阻、理想的交流電流表處通過(guò)電刷和導(dǎo)線與滑環(huán)連接．當(dāng)線框轉(zhuǎn)到與磁場(chǎng)平行時(shí)，開(kāi)始計(jì)時(shí)，規(guī)定從F通過(guò)電阻R到E為電流的正方向，下列說(shuō)法正確的是（　�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示為一內(nèi)阻不計(jì)，匝數(shù)為N，面積為S的矩形線框，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸OO’以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，以線?平面與磁場(chǎng)方向平行的位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，線圈通過(guò)滑環(huán)和一理想變壓器相連，滑片P上下移動(dòng)可改變輸出電壓，副線圈接有可調(diào)電阻R．下列判斷正確的是（　�。�
A、矩形線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值表達(dá)式是e=NBSωcosωt
B、在0～
π
2ω
時(shí)間內(nèi)，通過(guò)電流表的電荷量為零
C、在只增大R的阻值時(shí)，電壓表的示數(shù)也增大
D、若只將滑片P向上移動(dòng)時(shí)電流表的示數(shù)增大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，發(fā)電機(jī)內(nèi)部線圈處于磁鐵和圓柱形鐵芯之間的徑向磁場(chǎng)中，磁鐵的N、S極間的過(guò)渡區(qū)域?qū)挾群苄。珊雎圆挥?jì)．線圈的匝數(shù)為N、面積為S，總電阻為r，線圈所在位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．當(dāng)線圈以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，額定電壓為U、電阻為R的小燈泡在電路中恰能正常發(fā)光，則（　　）
A、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值是NBSω
B、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值是
2
2
NBSω
C、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值是（1+
r
R
）U
D、轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中線圈中的磁通量始終為零

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