Question

【題目】如圖所示，電阻不計(jì)的閉合導(dǎo)線框abcd處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框匝數(shù)為50匝，面積S為0.5m2。線框繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，并與理想變壓器相連，變壓器副線圈接入一只額定電壓為250V的燈泡，燈泡恰正常發(fā)光。求：

（1）線框轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值；

（2）變壓器原、副線圈的匝數(shù)比；

（3） 已知交流電流表示數(shù)為0.1A，則線框從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)900的過(guò)程中外力對(duì)線框做的功．

Answer 1

【答案】（1）500V；（2）2：1；（3）0.39J．

【解析】

（1）根據(jù)Em=NBSω求出線圈轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)最大值
（2）根據(jù)求出有效值，根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比求解變壓比；
（3）根據(jù)功能關(guān)系，外力對(duì)線框做的功等于回路中產(chǎn)生的電能．

（1）線圈轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)最大值：Em=NBSω=50××0.5×200=500V；
電壓的有效值為：

（2）額定電壓為250V的燈泡，燈泡恰正常發(fā)光，故：

（3）已知交流電流表示數(shù)為0.1A，則線框從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中外力對(duì)線框做的功：
W=EI=500×0.1×J≈0.39J