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(2006•广州二模)如图所示,N=50匝的矩形线圈 abcd,边长ab=20cm,ad=25cm,放在磁感强

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:综合作业 时间:2024/05/22 04:28:43
(2006•广州二模)如图所示,N=50匝的矩形线圈 abcd,边长ab=20cm,ad=25cm,放在磁感强度B=0.4T 的匀强磁场中,外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈中线的OO'轴以 n=3000r/min 的转速匀速转动,线圈电阻r=1Ω,外电路电阻R=9Ω,t=0 时,线圈平面与磁感线平行,ab边正转出纸外、cd边转入纸里.
(1)在图中标出 t=0 时感应电流的方向.
(2)写出线圈感应电动势的瞬时表达式.
(3)线圈转一圈外力做功多大?
(4)从图示位置转过90°过程中流过电阻R 的电量是多大?
(1)根据右手定则得出感应电流的方向是adcb,如图:

(2)n=3000r/min 的转速匀速转动,所以线圈的角速度ω=100π rad/s
感应电动势的最大值为:Em=nBSω=314V
所以感应电动势的瞬时值表达式为e=nBωScosωt=314cos100πt(V)
(3)电动势有效值为E=
Em

2
电流I=
E
R+r
线圈转一圈外力做功等于电功的大小,即W=I2(R+r)T=98.6J
(4)线圈由如图位置转过90°的过程中,△Φ=BSsin90° 
通过R的电量为   Q=
N△Φ
R+r=0.1C  
答:(1)如图.
(2)线圈感应电动势的瞬时表达式e=314cos100πt(V).
(3)线圈转一圈外力做功98.6J
(4)从图示位置转过90°过程中流过电阻R 的电量是0.1C