如图所示,匀强磁场的磁感应强度B=0.5T,边长L=10cm的正方形线圈共100匝,线圈电阻r=1Ω,线圈绕垂直与磁

2024-12-30 13:04:30
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回答1:

(1)感应电动势的最大值为:Em=nBωS=100×0.5×10×(0.1)2 V=5 V
感应电动势的瞬时值表达式为:e=Emcosωt=5cos10t V
(2)电动势的有效值为:E=

2
2
Em=
5
2
2
V,
电路中电流的有效值为:I=
E
R+r
5
2
2
5
5
2
10
A,
线圈从图示位置转过
π
2
的过程中外力做的功为:W=I2(R+r)t,t=
π
2
ω
π
20
s

解得:W=
π
8
J.
通过线圈某截面的电量为:q=n
△?
R+r
100×0.5×0.12
5
=0.1C

(3)转动一周所做的功等于电流产生的热量:W=Q=(
E
R+r
)2RT
=
5
J
答:(1)由线圈平面与磁感线平行开始转过,线圈中交流感应电动势e的瞬时值表达式为e=5cos10t V;
(2)由线圈平面与磁感线平行开始转过
1
4
周期外力做的功为
π
8
J
;通过R的电量又,0.1C;
(3)由线圈平面与磁感线平行开始转过一周,外电阻R上产生的热量为
5