Question

8．如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形線圈abcd共N匝，線圈電阻為r，線圈繞垂直于磁感線的軸OO′以如圖所示的角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，外電路電阻為R．
（1）在圖中標(biāo)出此刻線圈感應(yīng)電流的方向；
（2）轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值有多大？
（3）線圈平面與磁感線成60°時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)多大？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)右手定則判斷感應(yīng)電流方向；
（2）先根據(jù)E_m=NBSω求解感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值；
（3）由瞬時(shí)值表達(dá)式可求得線圈平面與磁感線夾角為60°時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；

解答 解：（1）ab邊向外切割磁感線，cd邊向內(nèi)切割磁感線，根據(jù)右手定則，感應(yīng)電流方向?yàn)閐cbad；如圖所示；

（2）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值：E_m=NBSω=NBL²ω
（3）根據(jù)公式e=E_mcosθ，線圈平面與磁感線夾角為60°時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：
e=E_mcos60°=$\frac{1}{2}$NBL²ω
答：（1）此刻線圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)閐cbad；
（2）最大值為NBL²ω；
（3）線圈平面與磁感線夾角為60°時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為$\frac{1}{2}$NBL²ω；

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵明確瞬時(shí)值、有效值、最大值及電量的求解方法，記住最大值公式E_m=NBSω，知道判斷熱效應(yīng)及求電表的示數(shù)時(shí)要用有效值．