Question

（15分）如图所示，匀强磁场的方向竖直向上，磁感应强度大小为B 0 ．电阻为R、边长为L的正方形线框 水平

（15分）如图所示，匀强磁场的方向竖直向上，磁感应强度大小为B 0 ．电阻为R、边长为L的正方形线框 水平放置， OO′为过ad、bc两边中点的直线，线框全部位于磁场中．现将线框右半部固定不动，而将线框左半部以角速度ω绕OO′为轴向上匀速转动，如图中虚线所示，要求： （1）写出转动过程中线框中产生的感应电动势的表达式；（2）若线框左半部分绕OO′向上转动90°，求此过程中线框中产生的焦耳热；（3）若线框左半部分转动60°后固定不动，此时磁感应强度随时间按 变化，k为常量，写出磁场对线框 边的作用力随时间变化的关系式．





Answer 1

(1) （2） （3）

试题分析：(1)线框在转动过程中， ab边的线速度： （2分） 产生的感应电动势：  (2分) (2) 在转过90°过程中产生的是正弦交流电，电动势的最大值：   (1分) 电动势的有效值    (2分) 在转过90°过程中产生的焦耳热：    (2分) (3)若转动后磁感应强度随时间按B=B 0 +kt变化，在线框中产生的感应电动势大小          (2分) 在线框中产生的感应电流：      (2分) 线框ab边所受安培力的大小：    (2分) 点评：本题难度较大，熟记交变电流瞬时值的公式，峰值与有效值的关系，在求解焦耳热时利用的是有效值，由于磁感强度的变化，对本题增大了难度，要能熟练掌握法拉第感应定律才能顺利求解此题