Question

【題目】下圖是交流發(fā)電機(jī)模型示意圖。在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，矩形線圈abcd可繞線圈平面內(nèi)垂直于磁感線的OO’軸轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)中保持和外電路電阻R形成閉合電路。已知ab長(zhǎng)度為L1，bc長(zhǎng)度為L2，線圈電阻為r，線圈以恒定角速度ω逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。（只考慮單匝線圈，不計(jì)其他電阻）

求：（1）線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)Em；

（2）若線圈經(jīng)過圖示位置時(shí)開始計(jì)時(shí)，寫出交變電流的瞬時(shí)值表達(dá)式；

（3）線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過90°的過程中電阻R上通過的電荷量；

Answer 1

【答案】(1)；(2)(3)。

【解析】

本題考查電磁感應(yīng)定律，交流電的最大值，電荷量。

(1)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

(2)線圈在圖示位置是平衡位置，此時(shí)感應(yīng)電流為零，

而線圈中產(chǎn)生的最大電流為；

故交變電流的瞬時(shí)值表達(dá)式為。

(3)該過程中穿過線圈磁通量的變化量為，所用的時(shí)間

根據(jù)電磁感應(yīng)定律，得平均電流為

故電阻R上通過的電荷量。