Question

13．如圖所示，金屬框所圍的面積為s，框架平面與磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場方向垂直，則穿過線框的磁通量為BS；若使線框繞（OO′軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，則從圖示位置轉(zhuǎn)過90°的過程中，磁通量變化了BS，磁通量變化最快的位置是在框架轉(zhuǎn)到線框平面與磁感線平行位置，此過程平均電動勢為$\frac{2BSω}{π}$．

Answer 1

分析 圖示時刻，線圈與磁場垂直，穿過線圈的磁通量等于磁感應(yīng)強度與線圈面積的乘積．當(dāng)它繞軸轉(zhuǎn)過θ角時，線圈在磁場垂直方投影面積為Scosθ，磁通量等于磁感應(yīng)強度與這個投影面積的乘積．線圈從圖示轉(zhuǎn)過90°時，磁通量為0，磁通量的變化量大小等于初末位置磁通量之差．

解答 解：線圈與磁場垂直，穿過線圈的磁通量等于磁感應(yīng)強度與線圈面積的乘積．故圖示位置的磁通量為φ=BS
線圈從圖示轉(zhuǎn)過90°時，S磁通量為0，故磁通量變化為△φ=BS
由磁通量表達(dá)式：φ=BScosθ可知，線框平面與磁感線平行時磁通量變化最快，
此過程的時間為$\frac{1}{4}$T=$\frac{π}{2ω}$，
平均電動勢為$\frac{△φ}{△t}$=$\frac{BS}{\frac{π}{2ω}}=\frac{2BSω}{π}$．
故答案為：BS，BS，線框平面與磁感線平行，$\frac{2BSω}{π}$．

點評 對于勻強磁場中磁通量計算的一般公式φ=BScosθ，θ是線圈與磁場垂直方向的夾角．