Question

【題目】如圖所示，在水平方向的勻強磁場中，有一邊長為a的正方形線圈繞垂直于磁感線的軸OO'勻速轉動，已知線圈的匝數為n，電阻為R，轉動的角速度為ω，磁感應強度為B，求：

（1）線圈由中性面位置轉動90°的過程中通過線圈橫截面的電荷量q．

（2）每轉動一周，在線圈中產生的電熱Q．

Answer 1

【答案】(1) (2)

【解析】試題分析：根據法拉第電磁感應定律求出平均感應電動勢，從而得出平均感應電流，根據I=qt求出通過電阻R的電荷量；根據Em=nBSω求出感應電動勢的峰值，根據交流電的有效值來計算過程中產生的熱量。

（1）轉動90°過程中平均感應電動勢為：

通過的電荷量為：

（2）線圈產生的感應電動勢最大，其大小為：

因此交流電的有效電壓為：

所以轉動過程中產生的熱量為：