Question

4．如圖所示，面積為s，電阻為R的單距正方形金屬線框abcd，oo′為ab邊所在直線，oo′右側(cè)有垂直紙面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，線框從圖示位置起以角速度w繞oo′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)．則：
（1）該線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值E_m；
（2）從圖示位置起轉(zhuǎn)過90°的過程中通過線框?qū)Ь�截面的電量q．

Answer 1

分析 根據(jù)線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值表達(dá)式，E_m=NBSω，
由法拉第電磁感應(yīng)定律求出感應(yīng)電動(dòng)勢，由歐姆定律求出電流，再由q=It，即可推導(dǎo)出q=n$\frac{△∅}{R}$，從而求出電荷量．

解答 解：（1）由法拉第電磁感應(yīng)定律得：E_m=BSω
代入數(shù)據(jù)得：E_m=BSω
（2）當(dāng)導(dǎo)線框平面與磁場垂直時(shí)，導(dǎo)線框中的磁通量Φ₁=BS；當(dāng)導(dǎo)線框轉(zhuǎn)過90°時(shí)，導(dǎo)線框中的磁通量Φ₂=0，
故磁通量變化量的絕對值為：△Φ=Φ₁-Φ₂=BS                
通過線框截面的電荷量為：q=I△t=$\frac{△∅}{R△t}$△t=$\frac{BS}{R}$
答：（1）該線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值BSω；
（2）從圖示位置起轉(zhuǎn)過90°的過程中通過線框?qū)Ь�截面的電量$\frac{BS}{R}$．

點(diǎn)評 本題考查了求最大感應(yīng)電動(dòng)勢，及電荷量等問題，注意感應(yīng)電動(dòng)勢最大值與平均值的區(qū)別，同時(shí)理解電量綜合表達(dá)式的內(nèi)容．