Question

【題目】如圖甲所示，固定的矩形導體線圈水平放置，線圈的兩端接一個小燈泡，在線圈所在空間內存在著與線圈平面垂直的均勻分布的磁場．已知線圈的匝數n＝100匝，總電阻 r＝1．0Ω，所圍成的矩形的面積S＝0．040m2，小燈泡的電阻R＝9．0Ω，磁感應強度隨時間按圖乙所示的規律變化，線圈中產生的感應電動勢的瞬時值表達式為e＝nBmScost，其中Bm為磁感應強度的最大值，T為磁場變化的周期，不計燈絲電阻隨溫度的變化，求：

甲 乙

（1）線圈中產生的感應電動勢的最大值；

（2）小燈泡消耗的電功率；

（3）在0～時間內，通過小燈泡的電荷量．

Answer 1

【答案】（1）8．0V（2）2．88W（3）4．0×10－3C

【解析】

試題分析： （1）由圖像知，線圈中產生的交變電流的周期T＝3．14×10－2s，所以

（2）電流的最大值

有效值

小燈泡消耗的電功率P＝I2R＝2．88W．

（3）在0～時間內，電動勢的平均值，平均電流，

通過小燈泡的電荷量