一矩形線圈，面積為S，匝數(shù)為N，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞著中心對(duì)稱軸做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為ω，磁場(chǎng)方向與轉(zhuǎn)軸垂直，當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)。

（1）試證明：線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值Em=NBSω,并寫出線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的表達(dá)式。

（2）若線圈中的電阻為R，則線圈中電流的最大值為多少？請(qǐng)寫出線圈中的電流瞬時(shí)表達(dá)式。

（3）在線圈轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值多大？

(1)   (2) ,

   （3）


解析:

（1）證明：當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到垂直中性面位置時(shí)，與轉(zhuǎn)軸平行的兩邊在磁場(chǎng)中垂直切割磁感線，每邊產(chǎn)生最大的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：

又 ∵ 兩邊的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向相同，

∴ 線圈中總感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)： 

當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的表達(dá)式：

（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律：

線圈中的電流瞬時(shí)表達(dá)式：

（3）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，在線圈轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值：

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，有一矩形線圈，面積為S，匝數(shù)為N，整個(gè)線圈的電阻為r，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場(chǎng)中，線OO′軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，外電阻為R，當(dāng)線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是（　　）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖，有一矩形線圈的面積為S，匝數(shù)為N，繞OO′軸在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)．滑動(dòng)觸頭P上下移動(dòng)時(shí)可改變輸出電壓，副線圈接有定值電阻R，從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，下列判斷正確的是（　�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2013?貴州模擬）如圖所示，有一矩形線圈的面積為S，匝數(shù)為N，電阻不計(jì)，繞水平軸OO′在方向水平、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)．矩形線圈通過(guò)滑環(huán)接一理想降壓變壓器，滑動(dòng)觸頭P上下移動(dòng)時(shí)可改變輸出電壓，副線圈接有可變電阻R．以線框平面與磁場(chǎng)平行時(shí)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，下列判斷正確的是（　�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，有一矩形線圈，面積為S，匝數(shù)為N，內(nèi)阻為r，繞垂直磁感線的對(duì)稱軸OO′以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（　　）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖，有一矩形線圈的面積為S，匝數(shù)為N，繞OO′軸在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)．滑動(dòng)觸頭P上下移動(dòng)時(shí)可改變輸出電壓，副線圈接有定值電阻R，從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，下列判斷正確的是（　�。�
A、電流表測(cè)得的是電流最大值B、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為e=NBS?sinωtC、線圈轉(zhuǎn)速提高一倍，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的峰值增大一倍D、P向上移動(dòng)時(shí)，電流表示數(shù)變小

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