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法拉第电磁感应定律
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如图所示，一小型发电机内有n=100匝矩形线圈，线圈面积S=0.10m2，线圈电阻可忽略不计．在外力作用下矩形线圈在B=0.10T匀强磁场中，以恒定的角速度ω=100πrad/s绕垂直于磁场方
网友投稿 2023-04-18 00:00:00 零零社区
◎ 题目
如图所示，一小型发电机内有n=100匝矩形线圈，线圈面积S=0.10m
2
，线圈电阻可忽略不计．在外力作用下矩形线圈在B=0.10T匀强磁场中，以恒定的角速度ω=100π rad/s绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，发电机线圈两端与R=100Ω的电阻构成闭合回路．求：
（1）线圈转动时产生感应电动势的最大值；
（2）从线圈平面通过中性面时开始，线圈转过90°角的过程中通过电阻R横截面的电荷量；
（3）线圈匀速转动10s，电流通过电阻R产生的焦耳热．（计算结果保留二位有效数字）
◎ 答案
（1）当线圈与磁感线平行时，线圈中感应电动势的最大值，则为 E
m
=nBSω=3.1×10
2
V
（2）设从线圈平面通过中性面时开始，线圈转过90°角所用时间为△t，
线圈中的平均感应电动势
.
E
=n
BS
△t
通过电阻R的平均电流
.
I
=
.
E
R
=
nBS
R△t
在△t时间内通过电阻横截面的电荷量Q=
.
I
△t=Q=
nSB
R
=1.0×10
-2
C，
（3）矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生正弦交变电流，电阻两端电压的有效值
U=
2
2
E
m
经过t=10s电流通过电阻产生的焦耳热Q
热
=
U
2
R
t
解得Q
热
=4.9×10
3
J．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“如图所示，一小型发电机内有n=100匝矩形线圈，线圈面积S=0.10m2，线圈电阻可忽略不计．在外力作用下矩形线圈在B=0.10T匀强磁场中，以恒定的角速度ω=100πrad/s绕垂直于磁场方…”主要考查了你对 【法拉第电磁感应定律】，【交变电流的周期和频率】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202304/448656.html
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