如图所示,匀强磁场的磁感应强度B=12πT,矩形线圈的匝数N=100,边长Lab=0.20m,Lbc=0.10m,以300r⼀min的

2025-05-15 19:40:13
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回答1:

(1)线圈的角速度:
ω=2πn=2π

300
60
rad/s=10πrad/s
感应电动势的最大值:
Em=NBSω=100×
1
×(0.2×0.1)×10π=10V
故线圈中感应电动势的瞬时值表达式为:
e=Emsinωt=10sin10πt(V)
(2)根据欧姆定律,电流的瞬时值为:
i=
e
R+r
=sin10πt(A)
电流表的读数为:
I=
Im
2
=
2
2
A
故电压表读数为:
U=IR=
2
2
×8=4
2
V
(3)根据焦耳定律得:
外接电阻在一个周期内产生的热量
Q=I2RT=(
2
2
)
2
×8×
10π
=0.8J
(4)根据法拉第电磁感应定律,线圈由图示位置转过π/2的过程中,交变电动势的平均值为:
E
=
N△Φ
△t
=
20
π

q=
I
t=n
△Φ
R+r
=
2
C
答:(1)交变电动势的瞬时值表达式为e=10sin10πt(V);
(2)电流的瞬时值为i=sin10πt(A),电压表读数为4
2
V;
(3)外接电阻在一个周期内产生的热量是0.8J  
(4)线圈由图示位置转过
π
2
的过程中,交变电动势的平均值为
20
π
V,一个周期内流过外接电阻的电量是
2
C.