如图所示，边长为L的正方形线圈abcd的匝数为n，线圈电阻为r，外电路的电阻为R，磁感应强度为B，电压表为理想交流电压表．现在线圈以角速度ω绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 闭合电路欧姆定律/2022-12-16 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示，边长为L的正方形线 圈abcd的匝数为n，线圈电阻为r，外电路的电阻为R，磁感应强度为B，电压表为理想交流电压表．现在线圈以角速度ω绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，从线圈平面与磁感线平行开始计时．试求：
（1）闭合电路中电流瞬时值的表达式； 
（2）电压表的示数  
（3）线圈从t=0开始，转过900的过程中，电阻R上通过的电荷量．
魔方格

◎ 答案

（1）线圈转动时，电动势的最大值Em=nBωL2   
由闭合电路的欧姆定律得：
  电流最大值Im=
nBωL2
R+r
 
故闭合电路中电流瞬时值的表达式为：i=
nBωL2
R+r
cosωt   
（2）电路中电流的有效值I=

2
2
?
nBωL2
R+r

则电压表的示数U=IR=

2
2
?
nBRωL2
R+r

（3）因R与线圈串联，则电阻R上通过的电荷量与通过线圈的电量相等
因q=
.
I
?△t，
.
I
=
.
E
R+r
=
n△φ 
(r+R)△t

所以q=
n△φ 
R+r
=
nBπL2
R+r

答：
（1）闭合电路中电流瞬时值的表达式为i=
nBωL2
R+r
cosωt； 
（2）电压表的示数为
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闭合电路 对称轴 边长 知识点 表达式
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