如图所示,匀强磁场的磁感应强度B=0.5T,边长L=10cm的正方形线圈abcd共100匝,线圈电阻r=1Ω,线圈绕垂直

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  • 解题思路:(1)先根据Em=NBωS求出最大值,

    (2)求出由中性面(线圈平面与磁感线垂直)开始计时的表达式,再求出转过60°角时的瞬时感应电动势;

    (2)利用法拉第电磁感应定律,求出平均感应电动势;

    (3)电压表测量的是电阻R的电压,根据闭合电路欧姆定律即可求解.

    (1)感应电动势的最大值为Em=nBωS=100×0.5×2π×(0.1)2V=3.14 V

    (2)转过60°时的瞬时感应电动势为

    e=Emcos 60°=3.14×0.5 V=1.57 V

    (3)由图示位置转过60°角的过程中产生的平均感应电动势为

    .

    E=n[△Φ/△t]=n[BSsin60°

    1/6T]=100×

    0.5×0.1×0.1×

    3

    2

    1

    2π=2.6V

    (4)电压表示数为外电路电压的有效值

    U=

    Em

    2

    R+rR=

    3.14

    2

    4+1×4=1.78V

    答:(1)转动过程中感应电动势的最大值为3.14 V.

    (2)由图示位置(线圈平面与磁感线平行)转过60°角时的瞬时感应电动势为1.57 V.

    (3)由图示位置转过60°角的过程中产生的平均感应电动势为2.6V.

    (4)交变电压表的示数为1.78V.

    点评:

    本题考点: 交流的峰值、有效值以及它们的关系.

    考点点评: 本题考查了有关交流电描述的基础知识,要能根据题意写出瞬时值的表达式,知道有效值跟峰值的关系,难度不大,属于基础题.线框在匀强磁场中匀速转动,产生正弦式交变电流.而对于电表读数、求产生的热量均由交变电的有效值来确定,而涉及到耐压值时,则由最大值来确定.