Question

【題目】如圖所示，線圈abcd的面積s=0.05m2，共N=100匝，線圈電阻為r=1，外接電阻R=9，勻強磁場的磁感強度為B=0.2T，線圈以ω=20rad/s勻速轉(zhuǎn)動，電路中電流表和電壓表為理想電表，現(xiàn)從線圈處于中性面開始計時，求：

（1）電路中電流表和電壓表的示數(shù)各是多少；

（2）線圈由圖示位置轉(zhuǎn)動90°的過程中，通過電阻R上的電量；

（3）外力驅(qū)動線圈轉(zhuǎn)動一圈所做的功。

Answer 1

【答案】（1）1.41A；12.72V；（2）0.1C；（3）6.28J

【解析】（1）線圈中的感應(yīng)電動勢最大值為Em=NBSω
電動勢有效值為
整個電路的電流由閉合電路歐姆定律有
電壓表示數(shù)U=IR=9V≈12.72V；
（2）線圈由圖示位置轉(zhuǎn)動90°的過程中，平均電流
通過電阻R上的電量q=I′△t=0.1C；
（3外力驅(qū)動線圈轉(zhuǎn)動一圈所做的功等于電路中總電阻產(chǎn)生的焦耳熱，由焦耳定律得W=I2（R+r）T
其中
解得：W=6.28J；