如图所示,匝数为N的矩形线圈abcd的边长分别是ab=L,ad=D,线圈的电阻为R,线圈与磁感应强度为B的匀强磁场平行,

1个回答

  • 解题思路:(1)由题意可求得交流电的最大值及瞬时值表达式,代入时间则可求得感应电动势的瞬时值;

    (2)由法拉第电磁感应定律可求得线圈中的平均感应电动势;

    (3)由最大值及有效值的关系可求得有效值,再由功率公式可求得焦耳热.

    (1)交流电的瞬时表达式e=Emcosωt;

    则转过60°时,瞬时表达式:e=NBLDωcos60°=[1/2]NBLDω

    (2)由法拉第电磁感应定律可知:

    .

    E=N

    △ϕ

    △t=

    2NBLDϖ

    π;

    (3)交流电的最大值:Em=NBLDω

    则有效值为:E=

    2

    2NBLDω

    则电路中产生的热量为:

    Q=

    E2

    Rt=

    πN2B2L2D2ϖ

    4R

    答:(1)60°时的瞬时表达式为[1/2]NBLDω;(2)平均电动势为[2NBLDω/π];(3)图示位置转过90°的过程中线圈中产生的焦耳热为

    πN2B2L2D2ω

    4R.

    点评:

    本题考点: 交流发电机及其产生正弦式电流的原理;焦耳定律;正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率.

    考点点评: 本题考查交流电的最大值及有效值,要注意明确求平均电动势时要用法拉第电磁感应定律进行求解.