Question

【題目】如圖所示，在水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一邊長(zhǎng)為a的正方形線圈繞垂直于磁感線的軸OO'勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，已知線圈的匝數(shù)為n，電阻為R，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，求：

（1）線圈由中性面位置轉(zhuǎn)動(dòng)90°的過程中通過線圈橫截面的電荷量q．

（2）每轉(zhuǎn)動(dòng)一周，在線圈中產(chǎn)生的電熱Q．

Answer 1

【答案】(1) (2)

【解析】試題分析：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律求出平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，從而得出平均感應(yīng)電流，根據(jù)I=qt求出通過電阻R的電荷量；根據(jù)Em=nBSω求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的峰值，根據(jù)交流電的有效值來計(jì)算過程中產(chǎn)生的熱量。

（1）轉(zhuǎn)動(dòng)90°過程中平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：

通過的電荷量為：

（2）線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，其大小為：

因此交流電的有效電壓為：

所以轉(zhuǎn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的熱量為：