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题目
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如图所示,矩形线圈abcd的匝数为N=50匝,线圈ab的边长为l1=0.2m,bc的边长为l2=0.25m,在磁感应强度为B=0.4T的匀强磁场中,绕垂直于磁感线且通过线圈中线的OO′轴匀速转动,转动的角速度ω=100


2
rad/s,若线圈自身电阻为r=1Ω,负载电阻R=9Ω.试求:
(1)穿过线圈平面的最大磁通量Φm
(2)线圈在图示位置(线圈平面与磁感线平行)时,感应电动势的大小;
(3)求线圈从中性面开始转过90°的过程中,通过线圈导线截面的电量.
(4)1min时间内电阻R上产生的焦耳热Q的大小.魔方格
答案
(1)穿过线圈平面的最大磁通量Φm=BS=0.4×0.2×0.25=0.02Wb
(2)线圈在图示位置时电动势最大,最大值为Em=NBSω=50×0.4×0.2×0.25×100


2
=100


2
V
(3)求电荷量用平均值,在转过90°过程中的平均值为E平均=N
△?
△t
=N
BS
T
4
=50×
0.02
0.005
=200V
通过的电荷量q=I×
T
4
=
200
1+9
×
0.02
4
=1C
(4)电动势的有效值为E=
Em


2
=100V,电流有效值I=
E
R+r
=
100
1+9
=10A,
电阻R上产生的热量为Q=I2RT=102×9×60=5.4×104J
答:(1)穿过线圈平面的最大磁通量0.02Wb;
(2)线圈在图示位置(线圈平面与磁感线平行)时,感应电动势的大小100


2
V;
(3)线圈从中性面开始转过90°的过程中,通过线圈导线截面的电量1C.
(4)1min时间内电阻R上产生的焦耳热5.4×104J.
核心考点
试题【如图所示,矩形线圈abcd的匝数为N=50匝,线圈ab的边长为l1=0.2m,bc的边长为l2=0.25m,在磁感应强度为B=0.4T的匀强磁场中,绕垂直于磁感】;主要考察你对周期和频率等知识点的理解。[详细]
举一反三
3A的直流电通过电阻R时,t时间内产生的热量为Q;现让一交流电通过电阻R,若2t时间内产生的热量为Q,则该交流电流的有效值和最大值分别为(  )
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A.I=3/2A,Im=3AB.I有=3A,I=3A
C.I有= A,I AD.I3A,Im=6A
一矩形线框在匀强磁场中匀速转动时,产生的正弦交变电流随时间变化的图象,如图所示.求:
(1)电流的最大值和有效值.
(2)交流电的周期和频率.魔方格
频率为50Hz的正弦交变电流,对人体的安全电压有效值不能超过36V,这个交流电压的周期是______s,峰值是______V.
一个矩形线圈在匀强磁场中匀角速转动,产生交变电动势的瞬时表达式为e=10sin4πtV,则(  )
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A.该交变电动势的频率为20Hz
B.零时刻线圈平面与磁场垂直
C.t=0.25s时,e达到最大值
D.在1s时间内,线圈中电流方向改变100次
匀强磁场的磁感应强度B,边长L的正方形线圈abcd共n匝,线圈电阻为r,线圈绕垂直于磁感线的轴
OO′以如图所示的角速度ω匀速转动,外电路电阻为R.则
(1)写出转动过程中感应电动势的瞬时值的表达式.
(2)从图示位置开始,线圈转过60°的过程中通过电阻R的电荷量是多少?魔方格