Question

(16分)一個電阻為r、邊長為L的正方形線圈abcd共N匝,線圈在磁感應強度為B的勻強磁場中繞垂直于磁感線的軸OO′以如圖所示的角速度ω勻速轉動,外電路電阻為R.

(1)在圖中標出此刻線圈感應電流的方向.

(2)線圈轉動過程中感應電動勢的最大值有多大?

(3)線圈平面與磁感線夾角為60°時的感應電動勢為多大?

(4)設發電機由柴油機帶動,其他能量損失不計,線圈轉一周,柴油機做多少功?

(5)從圖示位置開始,線圈轉過60°的過程中通過R的電量是多少?

(6)圖中電流表和電壓表的示數各是多少?

 

Answer 1

【答案】

(1) dcba(2)E_m=NBSω=NBωL² (3) NBωL²(4) (5) (6)

【解析】(1)由右手定則可判定電流的方向沿dcba.(2分)

(2)E_m=NBSω=NBωL²                                             (2分)

(3)線圈平面與B成60°角時的瞬時感應電動勢

e=E_m·cos60°=NBωL².                        (2分)

(4)電動勢的有效值E=        (1分)

電流的有效值I=,柴油機做的功轉化為電能,線圈轉一周柴油機做的功

W=EIt=t= ·=  (2分)

（5）因為

故電量

（6）電流表顯示路端電壓的有效值，則讀數為

電壓表顯示路端電壓的有效值，則讀數為