如圖所示，一小型發電機內有n＝100匝的矩形線圈，線圈面積S＝0.10m2，線圈電阻可忽略不計．在外力作用下矩...

問題詳情：

如圖所示，一小型發電機內有n＝100匝的矩形線圈，線圈面積S＝0.10 m2，線圈電阻可忽略不計．在外力作用下矩形線圈在B＝0.10 T的勻強磁場中，以恆定的角速度ω＝100π rad/s繞垂直於磁場方向的固定軸OO′勻速轉動，發電機線圈兩端與R＝100 Ω的電阻構成閉合迴路．

求：

 (1)線圈轉動時產生感應電動勢的最大值；

(2)從線圈平面通過中*面時開始，線圈轉過90°角的過程中通過電阻R橫截面的電荷量；

(3)線圈勻速轉動10 s，電流通過電阻R產生的焦耳熱．

【回答】

解：(1)線圈中感應電動勢的最大值Em＝nBSω＝3.14×102 V

(2)設從線圈平面通過中*面時開始，線圈轉過90°角所用時間為Δt，線圈中的平均感應電動勢＝n

通過電阻R的平均電流＝＝

在Δt時間內通過電阻橫截面的電荷量

Q＝Δt＝＝1.0×10－2 C.

(3)矩形線圈在勻強磁場中勻速轉動產生正弦交變電流，電阻兩端電壓的有效值

U＝Em

經過t＝10 s電流通過電阻產生的焦耳熱Q熱＝t

解得：Q熱＝4.9×103 J.

知識點：（補充）表徵交變電流的物理量

題型：計算題