Question

【題目】如圖所示，一邊長為l的正方形線圈abcd繞對稱軸OO'在勻強磁場中轉動，轉速為n=120轉/分，若已知邊長l=20 cm，匝數N=20，磁感應強度B=0.2 T，線圈電阻為r=2Ω，引出線的兩端分別與相互絕緣的兩個半圓形銅環M和N相連。M和N又通過固定的電刷P和Q與電阻R=8Ω相連。在線圈轉動過程中，求：

（1）從圖示位置開始計時的電動勢瞬時值表達式；

（2）從圖所示位置轉過90°過程中的平均電流；

（3）電阻R的熱功率。

Answer 1

【答案】（1） （2） （3）0.16W

【解析】

（1）ω=2πn=4πrad/s；T=0.5s；由Em=NBSω=20×0.2×0.04×4π=0.64π=2V；從圖示位置開始計時的電動勢瞬時值表達式
（2）從圖中所示位置開始轉過90°過程中，用時；

根據法拉第電磁感應定律得；

平均電流

（3）電動勢有效值 ；

電流有效值：

電阻R的熱功率：