Question

如图所示，匀强磁场的磁感应强度B=T，矩形线圈的匝数N=100，边长L_ab=0.20m，L_bc=0.10m，以300r/min的转速匀速转动，从线圈平面通过中性面时开始计时，试求：

（1）交变电动势的瞬时值表达式；

（2）若线圈总电阻为2Ω，线圈外接电阻为8Ω，求出电流的瞬时值和电压表读数；

（3）求外接电阻在一个周期内产生的热量

（4）线圈由图示位置转过π/2的过程中，交变电动势的平均值及一个周期内流过外接电阻的电量。

Answer

（1） （V） （3分）

（2）（A） （2分） V （2分）

（3）Q=0.8J （2分）

（4）V （2分） C (2分)

【解析】

试题分析：（1）线圈角速度为：

电动势最大值为：

则电动势瞬时值为：

（2）电路中总电流最大值为：

则电流瞬时值为：

电阻两端电压最大值为：

该电阻电压有效值为电压表读数，即：

（3）一个周期为：

一个周期内外电阻产生热量为：

（4）电动势平均值为：

转动所用时间为：

即

平均电流为：

经过外电阻的电荷量为：

考点：本题考查交变电流的产生。