Question

【題目】如圖所示，圓形線圈共100匝、直徑d=0．2m，線圈電阻r=0．1Ω,在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞過直徑的軸OO′順時(shí)針（從上往下看）勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，軸OO′和磁場(chǎng)的方向垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小T，角速度ω=300rad/s，外電路電阻R=9Ω，交流電表為理想電壓表，請(qǐng)回答下列問題：

（1）在圖示時(shí)刻，圓形線圈中感應(yīng)電流的方向如何；

（2）寫出從圖示時(shí)刻線圈感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式；

（3）線圈轉(zhuǎn)一圈外力做功多少；

（4）交流電壓表示數(shù)；

（5）從圖示位置轉(zhuǎn)過90°過程中流過電阻R的電荷量是多少．

Answer 1

【答案】（1）逆時(shí)針 （2） （3）94．2J （4）190．9V （5）0．1C

【解析】

試題分析：（1）因?yàn)榫�圈OO′順時(shí)針（從上往下看）勻速轉(zhuǎn)動(dòng)由楞次定律知，線圈感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向．故電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針。 （2分）

（2）圖示位置磁通量為零而變化率最大，所以線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大其大小：

代入數(shù)據(jù)得： （1分）

圖示時(shí)刻線圈與中性面垂直，故電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)表達(dá)式: （1分）

（3）電動(dòng)勢(shì)的有效值為： （1分）

線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的周期: （1分）

線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，外力做功等于電功，即： （1分）

（4）交流電壓表測(cè)的是有效值： （1分）

（5）從t=0起轉(zhuǎn)過90°的過程中，

△t時(shí)間內(nèi)流過R的電荷量為： （2分）