邊長為L的正方形線框abcd在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中繞軸OO′勻速轉(zhuǎn)動．初始時刻線框平面與磁場垂直，如圖所示．經(jīng)過t時間，線框轉(zhuǎn)過120°．求：
（1）線框轉(zhuǎn)動周期和線框轉(zhuǎn)過120°時感應(yīng)電動勢的瞬時值；
（2）線框內(nèi)感應(yīng)電動勢在t時間內(nèi)的平均值；
（3）若線框電阻為r，小燈泡電阻為R，計(jì)算小燈泡的電功率．
（1）整個過程中只有CD邊切割磁感線，經(jīng)過時間t，線框轉(zhuǎn)過1200角，說明周期T=3t，
電動勢瞬時值 E2=NB
2π
3t
L2sin120°
解得E2=
3
πBL2
3t

（2）設(shè)初始位置穿過線框平面的磁通量為正值，則轉(zhuǎn)過1200度角時穿過線框平面的磁通量為負(fù)值，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律
電動勢的平均值為 E1=N
BL2+BL2cos120°
t
=
3BL2
2t

（3）電動勢的最大值：Em=NBSω=
2πBL2
3t
，
回路中的電流有效值為：I=
Em
2
R+r

小燈泡的電功率：P=I2R=
2π2B2L4R
9(R+r)2t2

答：（1）線框轉(zhuǎn)動周期和線框轉(zhuǎn)過120°時感應(yīng)電動勢的瞬時值
3
πBL2
3t
；
（2）線框內(nèi)感應(yīng)電動勢在t時間內(nèi)的平均值
3BL2
2t
；
（3）若線框電阻為r，小燈泡電阻為R，計(jì)算小燈泡的電功率
2π2B2L4R
9(R+r)2t2
．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題



A．開關(guān)接通時，交流電壓表的讀數(shù)為220V
B．開關(guān)接通時，交流電壓表的讀數(shù)為
C．開關(guān)斷開時，交流電壓表的讀數(shù)為，電熱絲的功率為
D．開關(guān)斷開時，交流電壓表的讀數(shù)為，電熱絲的功率為

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

一個面積為S的單匝矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞一個固定軸做勻速運(yùn)動，當(dāng)線圈處于如圖所示位置開始計(jì)時，下列說法中正確的是（　�。�
A．t=0時線圈的感應(yīng)電動勢為零
B．轉(zhuǎn)過90°時線圈的感應(yīng)電動勢最大
C．轉(zhuǎn)過90°的過程中線圈中的平均感應(yīng)電動勢為
1
2
BSω
D．轉(zhuǎn)過90°的過程中線圈中的平均感應(yīng)電動勢為
2BSω
π

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

一線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁感線的軸以3000r/min勻速轉(zhuǎn)動．當(dāng)線圈平面與磁感線平行時，線圈感應(yīng)電動勢大小為20V．求此線圈從中性面位置開始旋轉(zhuǎn)1/600s的時間內(nèi)感應(yīng)電動勢的平均值？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，面積均為S的線圈均繞其對稱軸或中心軸在勻強(qiáng)磁場B中以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，能產(chǎn)生正弦交變電動勢e=BSωsinωt的圖是（　　）
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

電壓表接到交流電源u=10sin100πt（V）上時的讀數(shù)為（　�。�
A．5.00VB．7.07VC．10.00VD．14.14V

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

交流電的有效值是根據(jù)______來規(guī)定的，對于正弦交流電，它的有效值是其峰值的______倍．交流電______（填“能”或“不能”）通過電容器．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子是匝數(shù)n=100匝，邊長L=20cm的正方形線圈，置于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=
1
π
的勻強(qiáng)磁場中，繞著垂直磁場方向的軸以ω=100π（rad/s）的角速度轉(zhuǎn)動，當(dāng)轉(zhuǎn)到線圈平面與磁場方向垂直時開始計(jì)時．線圈的電阻r=5Ω，外電路電阻R=20Ω．試求：
（1）寫出交變電流瞬時值表達(dá)式；
（2）外電阻上消耗的功率；
（3）從計(jì)時開始，線圈轉(zhuǎn)過
π
3
過程中，通過外電阻的電荷量是多少？
（4）線圈轉(zhuǎn)動一周過程中外力做了多少功？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T，匝數(shù)為n=50匝的矩形線圈繞垂直于勻強(qiáng)磁場的轉(zhuǎn)軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，每匝線圈長為L=25cm，寬為d=20cm．線圈每分鐘轉(zhuǎn)動1500r，在勻速轉(zhuǎn)動過程中，從線圈平面經(jīng)過圖示位置時開始計(jì)時．
（1）寫出交流感應(yīng)電動勢e的瞬時值表達(dá)式；
（2）若線圈本身電阻r=1Ω，外接一阻值為13Ω的用電器，使線圈與外電路組成閉合電路，寫出交變電流i的瞬時值表達(dá)式；
（3）若從線圈平面垂直于磁感線的位置開始計(jì)時，則感應(yīng)電動勢e′和感應(yīng)電流i′的瞬時表達(dá)式如何？

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同步練習(xí)冊答案