Question

如圖所示，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=T，邊長L=10cm的正方形線圈abcd共100匝，線圈電阻r=1Ω，線圈繞垂直于磁感線的軸OO₁勻速轉(zhuǎn)動，角速度ω=2π rad/s，外電路電阻R=4Ω．求：

（1）轉(zhuǎn)動過程中線圈中感應(yīng)電動勢的最大值；

（2）電壓表的讀數(shù)；

（3）由圖示位置（線圈平面與磁感線平行）轉(zhuǎn)過30°角的過程中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢．

Answer 1

考點：

交流發(fā)電機(jī)及其產(chǎn)生正弦式電流的原理．.
專題：	交流電專題．
分析：	（1）根據(jù)Em=NBL2ω求出轉(zhuǎn)動過程中感應(yīng)電動勢的最大值； （2）根據(jù)最大值和有效值的關(guān)系求出電動勢的有效值，結(jié)合閉合電路歐姆定律求出電壓表的示數(shù)； （3）通過法拉第電磁感應(yīng)定律，結(jié)合磁通量的變化量求出平均感應(yīng)電動勢．
解答：	解：（1）設(shè)轉(zhuǎn)動過程中感應(yīng)電動勢的最大值為Em，則 Em=NBL2ω=． （2）設(shè)回路中電流的有效值為I，電阻兩端電壓的有效值即電壓表的讀數(shù)為U，則 = 則電壓表的示數(shù)U=IR=0.4×4V=1.6V．                                                                                   （3）設(shè)由圖示位置轉(zhuǎn)過30°角的過程中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢為E，則 ， △Φ=BL2sin30°， 代入數(shù)據(jù)解得E=． 答：（1）轉(zhuǎn)動過程中線圈中感應(yīng)電動勢的最大值為2V； （2）電壓表的讀數(shù)為1.6V； （3）由圖示位置（線圈平面與磁感線平行）轉(zhuǎn)過30°角的過程中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢為V．
點評：	解決本題的關(guān)鍵掌握正弦式交流電的峰值表達(dá)式，知道峰值和有效值的關(guān)系，以及知道在什么情況下運(yùn)用有效值進(jìn)行計算，什么情況下運(yùn)用平均值進(jìn)行計算．