Question

问一题高二物理电磁感应的问题

如图如示, 匀强磁场的磁感应强度B=0.5T, 一个匝数n=50的矩形线圈边长ab=0.2m, bc=0.1m, 以角速度 w=314rad/s 绕轴匀速动, 则此时线圈中的感应电动势为多少伏? 如图示位置转过90度 时的瞬时感应电动势为多少伏?
图片
为什麼
如果转过90°之后，线圈中的磁通量为0，此时电动势的瞬时值是最大值，因为此时，磁通量的变化率最大，如果转过90°后，通过线圈中的磁通量最大，那么此时电路中的电动势为0，因为此时磁通量的变化率为0. ]
为什麼呀???

Answer 1

关于你的补充问题,我觉得:

当穿过回路的磁通量发生变化时，回路中的感生电动势ε感的大小和穿过回路的磁通量变化率等成正比，即ε感=-△φ/△t 这就是法拉第电磁感应定律。
①当磁通量增加时，△φ/△t>0，这时ε感为负值，即感生电流产生的磁场和原磁场方向相向；当磁通量减少时，△φ/△t <0，这时ε感为正值，即感生电流产生的磁场和原磁场方向相同。

②中学阶段，物理量的大小和方向常常是分开讨论的。如ε感=△φ/△t仅反映了它的大小，其方向由楞次定律或右手定则来确定。

③感生电动势和磁通量的变化率成正比，不是和磁通量的多少成正比。例如，有一个线圈在匀强磁场中匀速转动，当线圈平面转到和磁场垂直，即线圈内磁通量达到最大时，它的变化率却最小，这时感生电动势为零。而当线圈转到和磁场平行，即穿过线圈的磁通量为零时，磁通量的变化率却达到最大，这时产生的感生电动势达到最大值。

第一个问题:由于线圈匀速转动,因此会产生恒定的感应电动势,故此问求解的是感应电动势的有效值.根据E=nBS,得E=50*0.5*0.2*0.1=0.5V.
第二个问题:图示位置转过90度时刻,线圈中的磁通量最大, 此时的磁通量变化率为零故瞬时感应电动势最小,为零.
如果改以下图,转过90度之后,线圈中的磁通量最小,此时磁通量变化率最大故瞬时感应电动势最大,为E=nBSw.

我是物理老师,希望我的回答对你有帮助,呵呵....

Answer 2

看来你没有搞清楚磁通量和磁通量的变化率的区别。从数学角度来说吧，现在我们从中性面开始计时(t=0时刻)，中性面时刻，线圈平面垂直于磁场，此时的磁通量最大，这个容易理解吧。然后，线圈平面开始匀速转动，那么，穿过线圈平面的磁通量F随时间t变化是一个余弦函数，即F=cos t,这个能够理解不？现在来看磁通量F的变化率，由F=cos t来求F的变化率，F的变化率F′=△F/△t=(cos t)′ ，这个能够理解不？所以F′=sin t，在0时刻，带入计算，F最大，但是F′最小，为0，转过90°后，即t=π/2，带入计算，F最小为0，F′最大。现在可以理解到磁通量为什么为0了吗？

Answer 3

Em=NBSW=50*0.5*0.2*0.1*314=157
E=Em/根号2
E瞬时=φ/t=BS/t=0.5*0.2*0.1/(1/4*T)=0.005/π/628