Question

【題目】如圖所示，線(xiàn)圈面積為0.05m2，共100匝，線(xiàn)圈總電阻為r=1Ω，外電阻R=9Ω，線(xiàn)圈處于 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。當(dāng)線(xiàn)圈繞軸，以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，從線(xiàn)圈處于圖示的位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，求：

(1)寫(xiě)出電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)表達(dá)式；

(2)線(xiàn)圈轉(zhuǎn)過(guò)1/40s的過(guò)程中，通過(guò)電阻的電荷量q；

(3)線(xiàn)圈勻速轉(zhuǎn)一圈回路產(chǎn)生的總熱量Q。

Answer 1

【答案】(1) (2) (3)200J

【解析】

（1）從線(xiàn)圈處于中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)，由電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為和，由題已知條件代入求出；

（2）線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，由求解通過(guò)電阻的電荷量；

（3）根據(jù)焦耳定律求解線(xiàn)圈勻速轉(zhuǎn)一圈產(chǎn)生的總熱量，I為電流的有效值。

（1）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值：，

則從線(xiàn)圈處于中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)，電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為：

；

（2）線(xiàn)圈轉(zhuǎn)過(guò)的過(guò)程中，通過(guò)電阻的電荷量:,

又由：，，

所以：；

（3）電路中電流的有效值：，

線(xiàn)圈勻速轉(zhuǎn)一圈產(chǎn)生的總熱量：。