Question

【題目】如圖所示，在水平方向的勻強磁場中，有一邊長為a的正方形線圈繞垂直于磁感線的軸OO'勻速轉動，已知線圈的匝數為 n，電阻為R，轉動的角速度為ω，磁感應強度為B，求：

（1）線圈由中性面位置轉動90°的過程中通過線圈橫截面的電荷量q．
（2）每轉動一周，在線圈中產生的電熱Q．

Answer 1

【答案】
（1）解：轉動90°過程中平均感應電動勢為：E=n =

通過的電荷量為：q=It= =

答：線圈由中性面位置轉動90°的過程中通過線圈橫截面的電荷量q為 ．

（2）解：線圈產生的感應電動勢最大，其大小為：Em=NBωa2，

因此交流電的有效電壓為：E= ，

所以轉動過程中產生的熱量為：Q= = = ，

答：每轉動一周，在線圈中產生的電熱Q為

【解析】（1）根據法拉第電磁感應定律求出平均感應電動勢，從而得出平均感應電流，根據q= 求出通過電阻R的電荷量．（2）根據Em=nBSω求出感應電動勢的峰值，根據交流電的有效值來計算過程中產生的熱量．
【考點精析】關于本題考查的電磁感應現象，需要了解電磁感應現象的實質是產生感應電動勢，如果回路閉合，則有感應電流，回路不閉合，則只有感應電動勢而無感應電流才能得出正確答案．