線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中某一段時(shí)間內(nèi)或從一個(gè)位置到另一個(gè)位置的過(guò)程中所產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì),稱(chēng)為平均電動(dòng)勢(shì),它不等于始、末兩時(shí)刻瞬時(shí)值的平均值,必須用法拉第電磁感應(yīng)定律計(jì)算,即E=.發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子是匝數(shù)為100匝、邊長(zhǎng)為20 cm的正方形線圈，將它置于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.05 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞著垂直于磁感線方向的軸以ω=100π rad/s的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)線圈平面跟磁場(chǎng)方向垂直時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，線圈和外電路的總電阻R=10 Ω.

(1)寫(xiě)出交變電流瞬時(shí)值表達(dá)式；

(2)線圈從計(jì)時(shí)開(kāi)始，轉(zhuǎn)過(guò)過(guò)程中通過(guò)線圈某一截面的電荷量為多少？

解答提示：(1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為Em=nBSω=20π V,Im==2π.由于從與磁場(chǎng)方向垂直位置開(kāi)始計(jì)時(shí),也就是從中性面開(kāi)始計(jì)時(shí),因此瞬時(shí)值用正弦表達(dá):i=2πsin100πt A.

(2)線圈從計(jì)時(shí)開(kāi)始,轉(zhuǎn)過(guò)的過(guò)程中,通過(guò)某一截面的電荷量應(yīng)該用平均值計(jì)算q=It=nΔt=n.

ΔΦ=BS-BScos=BS,代入電荷量方程得q==1×10-3 C.

答案：(1)i=2πsin100πt A  (2)1×10-3 C

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B.線圈所受安培力的力矩將逐漸減小

C.線圈所受安培力的力矩不變

D.電流表中螺旋彈簧所產(chǎn)生的阻礙線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩將逐漸增大

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應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以豎直線OO′為軸，

以角速度，勻速旋轉(zhuǎn)，圖示位置C與紙面共面，位置A與位置

C成45°角。線圈從位置A轉(zhuǎn)過(guò)90°到達(dá)位置B的過(guò)程中，下列

說(shuō)法正確的是 （    ）[

    A．平均電動(dòng)勢(shì)為

    B．通過(guò)線圈某一截面的電量q=0

    C．為保證線圈勻速旋轉(zhuǎn)，外界須向線圈輸入的能量應(yīng)為

    D．在此轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，電流方向并未發(fā)生改變

 

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