Question

如圖所示，勻強磁場的磁感應強度B=T，邊長L=10cm的正方形線圈abcd共100匝，線圈電阻r=1Ω，線圈繞垂直于磁感線的軸OO₁勻速轉動，角速度ω=2π rad/s，外電路電阻R=4Ω．求：

（1）轉動過程中線圈中感應電動勢的最大值；

（2）電壓表的讀數(shù)；

（3）由圖示位置（線圈平面與磁感線平行）轉過30°角的過程中產生的平均感應電動勢．

Answer 1

考點：

交流發(fā)電機及其產生正弦式電流的原理．.
專題：	交流電專題．
分析：	（1）根據(jù)Em=NBL2ω求出轉動過程中感應電動勢的最大值； （2）根據(jù)最大值和有效值的關系求出電動勢的有效值，結合閉合電路歐姆定律求出電壓表的示數(shù)； （3）通過法拉第電磁感應定律，結合磁通量的變化量求出平均感應電動勢．
解答：	解：（1）設轉動過程中感應電動勢的最大值為Em，則 Em=NBL2ω=． （2）設回路中電流的有效值為I，電阻兩端電壓的有效值即電壓表的讀數(shù)為U，則 = 則電壓表的示數(shù)U=IR=0.4×4V=1.6V．                                                                                   （3）設由圖示位置轉過30°角的過程中產生的平均感應電動勢為E，則 ， △Φ=BL2sin30°， 代入數(shù)據(jù)解得E=． 答：（1）轉動過程中線圈中感應電動勢的最大值為2V； （2）電壓表的讀數(shù)為1.6V； （3）由圖示位置（線圈平面與磁感線平行）轉過30°角的過程中產生的平均感應電動勢為V．
點評：	解決本題的關鍵掌握正弦式交流電的峰值表達式，知道峰值和有效值的關系，以及知道在什么情況下運用有效值進行計算，什么情況下運用平均值進行計算．