Question

【題目】如圖所示，一小型發電機內有n=100匝矩形線圈，線圈面積S=0.10m2，線圈電阻可忽略不計。在外力作用下矩形線圈在B=0.10T勻強磁場中，以恒定的角速度rad/s繞垂直于磁場方向的固定軸勻速轉動，發電機線圈兩端與R=100Ω的電阻構成閉合回路。求：

（1）線圈轉動時產生感應電動勢的最大值；

（2）從線圈平面通過中性面時開始，線圈轉過90°角的過程中，通過電阻R橫截面的電荷量；

（3）線圈勻速轉動10s，電流通過電阻R產生的焦耳熱。

Answer 1

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

試題（1）當線圈與磁感線平行時，線圈中感應電動勢的最大值，則為

（2）設從線圈平面通過中性面時開始，線圈轉過角所用時間為，線圈中的平均感應電動勢，通過電阻R的平均電流，在時間內通過電阻橫截面的電荷量。

（3）矩形線圈在勻強磁場中勻速轉動產生正弦交變電流，電阻兩端電壓的有效值

經過電流通過電阻產生的焦耳熱，解得。