Question

【題目】如圖所示，在水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一邊長(zhǎng)為a的正方形線圈繞垂直于磁感線的軸OO'勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，已知線圈的匝數(shù)為 n，電阻為R，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，求：

（1）線圈由中性面位置轉(zhuǎn)動(dòng)90°的過(guò)程中通過(guò)線圈橫截面的電荷量q．
（2）每轉(zhuǎn)動(dòng)一周，在線圈中產(chǎn)生的電熱Q．

Answer 1

【答案】
（1）解：轉(zhuǎn)動(dòng)90°過(guò)程中平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：E=n =

通過(guò)的電荷量為：q=It= =

答：線圈由中性面位置轉(zhuǎn)動(dòng)90°的過(guò)程中通過(guò)線圈橫截面的電荷量q為 ．

（2）解：線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，其大小為：Em=NBωa2，

因此交流電的有效電壓為：E= ，

所以轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量為：Q= = = ，

答：每轉(zhuǎn)動(dòng)一周，在線圈中產(chǎn)生的電熱Q為

【解析】（1）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律求出平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，從而得出平均感應(yīng)電流，根據(jù)q= 求出通過(guò)電阻R的電荷量．（2）根據(jù)Em=nBSω求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的峰值，根據(jù)交流電的有效值來(lái)計(jì)算過(guò)程中產(chǎn)生的熱量．
【考點(diǎn)精析】關(guān)于本題考查的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，需要了解電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)是產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，如果回路閉合，則有感應(yīng)電流，回路不閉合，則只有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)而無(wú)感應(yīng)電流才能得出正確答案．