Question

一個(gè)電阻為r、邊長(zhǎng)為L的正方形線圈abcd共N匝，線圈在磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線的軸以如圖所示的角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，外電路電阻為R

(1)在答卷圖中標(biāo)出此刻線圈感應(yīng)電流的方向

(2)轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值有多大？

(3)線圈平面與磁感線夾角為60°時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)多大？

(4)設(shè)發(fā)電機(jī)由柴油機(jī)帶動(dòng)，其他能量損失不計(jì)，線圈轉(zhuǎn)一周，柴油機(jī)做多少功?

(5)從圖示位置開(kāi)始，線圈轉(zhuǎn)過(guò)60°的過(guò)程中通過(guò)R的電量是多少？

Answer 1

答案：
解析：

此題為交變電流的“四值”問(wèn)題 　　(1)電流方向如圖所示(2分) 　　(2)根據(jù)E＝Blv(1分) 　　得Em＝NBωS＝NBωL2(2分) 　　(3)線圈平面與B成60°時(shí)的瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e＝Emcos60°＝NBωL2/2(2分) 　　(4)電動(dòng)勢(shì)的有效值(1分) 　　電流的有效值I＝E/(R＋r)(1分) 　　柴油機(jī)的功轉(zhuǎn)化為電能，轉(zhuǎn)－周做功 　　W＝EIT＝2πN2B2ω2L2/[2(R＋r)一ω]＝πN2B2ωL4/(R＋r)(1分) 　　(5)I平均＝E平均/(R＋r)＝(1分) 　　∴(1分)