Question

【題目】如圖甲所示，一固定的矩形導(dǎo)體線圈水平放置，線圈的兩端接一只小燈泡，在線圈所在空間內(nèi)存在著與線圈平面垂直的均勻分布的磁場．已知線圈的匝數(shù)n＝100匝，電阻r＝1.0 ，所圍成矩形的面積S＝0.040 m2，小燈泡的電阻R＝9.0 ，磁場的磁感應(yīng)強度隨時間按如圖乙所示的規(guī)律變化，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢瞬時值的表達(dá)式為e＝NBMS cos t，其中BM為磁感應(yīng)強度的最大值，T為磁場變化的周期．忽略燈絲電阻隨溫度的變化，求：

(1)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的最大值；

(2)小燈泡消耗的電功率；

(3)在磁感應(yīng)強度變化的0～ 時間內(nèi)，通過小燈泡的電荷量．

Answer 1

【答案】（1）8V （2）2.88W （3）

【解析】試題分析： (1)由圖象知，線圈中產(chǎn)生的交變電流的周期

T＝3.14×10－2s，所以

Em＝nBmSω＝＝8.0V （3分）

(2)電流的最大值有效值

小燈泡消耗的電功率P＝I2R＝2.88W （4分）

(3)在時間內(nèi)，電動勢的平均值

平均電流

通過燈泡的電荷量＝4.0×10－3C （4分）