Question

【題目】如圖所示，一個半徑為r的半圓形線圈，以直徑ab為軸勻速轉動，轉速為n，ab的左側有垂直于紙面向里(與ab垂直)的勻強磁場，磁感應強度為B，M和N是兩個集流環，負載電阻為R，線圈、電流表和連接導線的電阻不計，求：

（1）感應電動勢的最大值；

（2）從圖示位置起轉過90°轉的時間內，負載電阻R上產生的熱量；

（3）從圖示位置起轉過90°轉的時間內，通過負載電阻R的電荷量；

（4）電流表的示數.

Answer 1

【答案】(1)；(2)；(3)；(4).

【解析】

（1）線圈繞軸勻速轉動時，在電路中產生如圖所示的交變電流：

此交變電動勢的最大值為；

（2）在轉動90°時間內，電動勢的有效值是：

則：；

（3）在線圈從圖示位置轉過90°轉的時間內，電動勢的平均值為.

通過R的電荷量為：；

（4）任設此交變電動勢在一個周期內的有效值為，由有效值的定義得：

計算得出電動勢的有效值為：

故電流表的示數為。