Question

16．邊長為L的正方形線圈在磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，以一條邊為軸勻速轉(zhuǎn)動，角速度為ω，轉(zhuǎn)動軸與磁場方向垂直，若線圈電阻為R，則從圖所示線圈平面與磁場方向平行的位置開始，電動勢的最大值是多少？電流最大值是多少？寫出電動勢的瞬時(shí)值表達(dá)式（從中性面開始計(jì)時(shí)）．

Answer 1

分析 線框在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生正弦式交變電流，根據(jù)規(guī)律可列出感應(yīng)電動勢的最大值及有效值．

解答 解：由線速度和角速度關(guān)系得：v=aω
最大感應(yīng)電動勢：E_m=Bav=Ba²ω
從中性面開始計(jì)時(shí)，故瞬時(shí)表達(dá)式為：e=E_msinωt=Ba²ωsinωt
最大電流為：I_m=$\frac{Bav}{R}$=$\frac{B{a}^{2}ω}{R}$
答：電動勢的最大值是Ba²ω；感應(yīng)電動勢瞬時(shí)值的表達(dá)式為Ba²ωsinωt；電流的最大值為$\frac{B{a}^{2}ω}{R}$；

點(diǎn)評 線框在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生正弦式交變電流．而對于電表讀數(shù)、求產(chǎn)生的熱量均由交變電的有效值來確定．