Question

如图所示，一个矩形线圈在匀强磁场中绕OO′轴匀速转动，磁场方向与转轴垂直．线圈匝数n=50，电阻r=1Ω，

如图所示，一个矩形线圈在匀强磁场中绕OO′轴匀速转动，磁场方向与转轴垂直．线圈匝数n=50，电阻r=1Ω，长L1=5cm，宽L2=4cm，角速度ω=100rad/s，磁场的磁感应强度B=0.2T．线圈两端外接电阻R=9Ω的用电器和一个交流电流表．求：（1）线圈中产生的最大感应电动势；（2）电流表的读数；（3）用电器上消耗的电功率．

Answer 1

（1）线圈中产生的感应电动势的最大值表达式为E_m=NBSω=50×0.2×5×4×10^-4×100=2.0V
    （2）电流的有效值I=

E

R+r

=

Em 2

R+r

=

2 2

2×(9+1)

=0.14A．
    （3）小灯泡消耗的电功率P=I²R=0.14²×9=0.18W．
答：（1）线圈中产生的感应电动势的最大值是2.0V．
    （2）电流表的示数是0.14A．
    （3）小灯泡消耗的电功率是0.18W．