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如圖17-1-19所示，正方形線圈abcd繞對稱軸OO′在勻強磁場中勻速轉動，轉動次數n=120 min-1.若已知ab=bc=20 cm，匝數=20，磁感應強度B=0.2 T，求：

圖17-1-19

（1）轉動中最大電動勢位置；

（2）從圖示位置轉過90°過程中的平均電動勢；

（3）設線圈是閉合的，總電阻R=10 Ω，線圈轉動過程中受到的最大電磁力矩及位置.

解析：平均電動勢由法拉第電磁感應定律求解，最大磁力矩對應著感應電流的最大位置.

（1）N匝線圈轉動中的最大電動勢為εm=NBSω?

式中ω=2πf=2π×rad/s=4 rad/s

代入各已知數據得：εm=20×0.2×0.2×0.2×4πV=2.01V

與最大電動勢所對應的線圈位置如圖中所示，即垂直中性面的位置.?

（2）圖示位置轉過90°過程中，線圈中發(fā)生的磁通量變化ΔΦ=BS，歷時，由法拉第電磁感應定律得平均電動勢4×20×0.2×0.2×0.2×2 V=1.28 V.?

（3）線圈轉動時產生感應電動勢，激起感應電流，使線圈受到一個與外力矩方向相反的磁力矩M=NBIS，它也是一個隨時間變化的量，最大磁力矩對應于感應電動勢（或感應電流）有最大值的位置，其值為Mm=NBImS=NBS=0.032 N·m.

練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

利用光電管產生光電流的電路如圖17-1-6所示.電源的正極應接在端（填“a”或“b”）；若電流表讀數為8 μA,則每秒從光電管陰極發(fā)射的光電子至少是個（已知電子電荷量為1.6×10-19 C）.

圖17-1-6

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科目：高中物理 來源： 題型：

利用光電管產生光電流的電路如圖17-1-8所示，電源的正極應接在端______(填“a”或“b”)；若電流表讀數為8 μA，則每秒從光電管陰極發(fā)射的光電子至少是___________個(已知電子電荷量為1.6×10-19 C).

圖17-1-8

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“黑盒子”表面有a、b、c三個接線柱，盒內總共有兩個電學元件，每個接線柱之間只可能連接一個元件.為了探明盒內元件的種類及連接方式，某位同學用多用電表進行了如下探測：

第一步：用電壓擋，對任意兩接線柱正、反向測量，指針均不發(fā)生偏轉；

第二步：用電阻×100 Ω擋，對任意兩個接線柱正、反向測量，指針偏轉情況如圖14-13-15所示.

圖14-13-15

(1)第一步測量結果表明盒內______________________________.

(2)圖14-13-16示出了圖14-13-15［1］和圖14-13-15［2］中歐姆表指針所處的位置，其對應的阻值是________Ω，圖14-13-17示出了圖14-13-15［3］中歐姆表指針所處的位置，其對應的阻值是_______Ω.

圖14-13-16

圖14-13-17

(3)請在圖14-13-18的接線柱間，用電路圖符號畫出盒內的元件及連接情況.

圖14-13-18

圖14-13-19

(4)一個小燈泡與3 V電池組的連接情況如圖14-13-19所示.如果把圖14-13-19中e、f兩端用導線直接相連，小燈泡可正常發(fā)光.欲將e、f兩端分別與黑盒子上的兩個接線柱相連，使小燈泡仍可發(fā)光，那么，e端應連接到__________接線柱,f端應連接到__________接線柱.

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖17-1-19所示，正方形線圈abcd繞對稱軸OO′在勻強磁場中勻速轉動，轉動次數n=120 min-1.若已知ab=bc=20 cm，匝數=20，磁感應強度B=0.2 T，求：

圖17-1-19

（1）轉動中最大電動勢位置；

（2）從圖示位置轉過90°過程中的平均電動勢；

（3）設線圈是閉合的，總電阻R=10 Ω，線圈轉動過程中受到的最大電磁力矩及位置.

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