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如图所示,一个矩形线圈abcd放置在磁感应强度为B的有界匀强磁场中,磁场只分布在bc的左侧,线圈以bc为轴旋转,转动的角速度为ω,图中ad边正垂直于纸面向外转动,外部电路中有
1人问答
问题描述:

如图所示,一个矩形线圈abcd放置在磁感应强度为B的有界匀强磁场中,磁场只分布在bc的左侧,线圈以bc为轴旋转,转动的角速度为ω,图中ad边正垂直于纸面向外转动,外部电路中有一个负载电阻,阻值为R,A是一个理想电流表,电路中其他电阻不计,已知ab=L1bc=L2求:

(1)以abcda为电流流向的正方向,从图示位置开始计时,画出线圈中产生的电流随时间变化的图象;

(2)从图示位置(此时线圈平面与磁感线垂直)起转过转的时间内,负载电阻R上产生的热量;

(3)从图示位置起转过转的时间内,通过负载电阻R上的电荷量;

(4)线圈在连续匀速转动过程中电流表的示数.

粟毅回答:
  解析:(1)见下图      (2)线圈绕轴匀速转动时,在电路中产生如图所示的交变电流,线圈中产生的电动势的最大值为Em=BL1L2ω   所以电流的最大值为Im=BL1L2ω/R   负载电阻R上产生的热量Q=I2Rt=(Im)2Rt=.   (3)通过负载电阻R上的电荷量q=IΔt=.   (4)设此交变电流在一个周期T内的有效值为I′则由有效值的定义得:I′RT=所以I′=Im=BL1L2ω/2R.
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