Question

【題目】如圖所示，位于豎直平面內(nèi)的矩形金屬線圈，邊長L1=0．40m、L2=0．25m，其匝數(shù)n=100匝，總電阻r=1．0Ω，線圈的兩個末端分別與兩個彼此絕緣的銅環(huán)C、D（集流環(huán)）焊接在一起，并通過電刷和R=3．0Ω的定值電阻相連接。線圈所在空間存在水平向右的勻強磁場，磁感應強度B=1．0T，在外力驅(qū)動下線圈繞豎直固定中心軸O1O2勻速轉(zhuǎn)動，角速度ω=2．0rad/s。求：

（1）電阻R兩端電壓的最大值；

（2）在線圈轉(zhuǎn)動一周的過程中，整個電路產(chǎn)生的焦耳熱。

Answer 1

【答案】（1）15V（2）157J

【解析】（1）線圈中感應電動勢的最大值

線圈中感應電流的最大值

電阻R兩端電壓的最大值

（2）線圈中感應電流的有效值

線圈轉(zhuǎn)動一周的過程中，電流通過整個回路產(chǎn)生的焦耳熱：