Question

【題目】如圖所示，今有一個(gè)長(zhǎng)20 cm、寬10 cm，共有500匝的矩形線圈，在外力作用下在B=0.10 T勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，以恒定的角速度rad/s繞垂直于磁場(chǎng)方向的固定軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，發(fā)電機(jī)線圈兩端與R=100 Ω的電阻構(gòu)成閉合回路，線圈內(nèi)阻不計(jì)。（保留2位有效數(shù)字）求：

（1）線圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值；

（2）從線圈平面通過(guò)中性面時(shí)開(kāi)始，線圈轉(zhuǎn)過(guò)90角的過(guò)程中通過(guò)電阻R橫截面的電荷量；

（3）線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)10 s，電流通過(guò)電阻R產(chǎn)生的焦耳熱。

Answer 1

【答案】（1）V（2）C（3）J

【解析】

（1）線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值V

（2）設(shè)從線圈平面通過(guò)中性面時(shí)開(kāi)始，線圈轉(zhuǎn)過(guò)90角所用時(shí)間為Δt。

線圈中的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)==n

通過(guò)電阻R的平均電流==

在Δt時(shí)間內(nèi)通過(guò)電阻橫截面的電荷量Q== C

（3）電阻兩端電壓的有效值U=Em。

經(jīng)過(guò)t=10 s，電流通過(guò)電阻產(chǎn)生的焦耳熱Q熱=t

解得J