Question

一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度 ω 绕垂直于磁场方向的固定轴转动，线圈匝数 n ＝1

一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度 ω 绕垂直于磁场方向的固定轴转动，线圈匝数 n ＝100.穿过每匝线圈的磁通量 Φ 随时间按正弦规律变化，如图甲所示．发电机内阻 r ＝5.0 Ω，外电路电阻 R ＝95 Ω.已知感应电动势的最大值 E max ＝ nωΦ max ，其中 Φ max 为穿过每匝线圈磁通量的最大值．求： ⑴线圈的角速度 ω ；⑵感应电动势的最大值 E max ；⑶串联在外电路中的交流电流表(内阻不计)的读数．

Answer 1

（1） （2） （3）

⑴从 Φ － t 图线看出 ，  …………2分  ……………………………………2分 ⑵感应电动势的最大值  ………2分 ⑶电路中电流最大值  ……………………………2分 交流电流表读数是交变电流的有效值，即  ………………2分 本题考查交变电流的产生、最大值、有效值的关系，由图像可知最大磁通量的数值，交变电流变化周期，由公式w=2π/T可求出角速度，由最大感应电动势E=NBSw求出电动势最大值，由欧姆定律求出电流最大值，再由峰值与有效值的关系求出电流的有效值