Question

如图所示，单匝线圈在匀强磁场中绕 轴从图示位置开匀速转动．已知从图示位置转过 时，线圈中电动势大小

如图所示，单匝线圈在匀强磁场中绕 轴从图示位置开匀速转动．已知从图示位置转过 时，线圈中电动势大小为10V，求： (1)交变电动势的峰值，(2)交变电动势的有效值；(3)设线圈电阻为R=1Ω，角速度ω=100rad／s，求线圈由图示位置转过 过程中通过导线截面的电荷量　　　　　　　　　(4)写出交变电流电动势瞬时值的表达式

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Answer 1

(1) 8.0 V(2) 2.88 W(3) 4.0×10 －3 C.

(1)由图象知，线圈中产生的交变电流的周期 T＝3.14×10 －2 s，所以E m ＝nB m Sω＝ ＝8.0 V. （1分） (2)电流的最大值I m ＝ ＝0.80 A，（1分） 有效值I＝ ＝  A，（1分） 小灯泡消耗的电功率P＝I 2 R＝2.88 W. （1分） (3)在0～ 时间内，电动势的平均值 ＝ ，平均电流 流过灯泡的电荷量Q＝ Δt＝ ＝4.0×10 －3 C. （1分） 本题考查交流电的产生过程。根据图像可得交流电的周期，然后可求出交流电压的最大值，以及有效值，根据欧姆定律可得交流电流的最大值，以及交流电流有效值，求通过的电量时利用法拉第电磁感应定律求平均电动势，然后求出平均电流，即可求出电量，