Question

如圖所示的正方形線框abcd邊長為L，每邊電阻均為r，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中繞cd軸以角速度ω從圖示位置開始轉(zhuǎn)動，c、d兩點(diǎn)與外電路相連，外電路電阻也為r，電表均為交流理想電表。求

⑴線框中電動勢的瞬時(shí)表達(dá)式；

⑵S斷開時(shí)，電壓表讀數(shù)；

⑶S閉合時(shí)，電流表讀數(shù)；

⑷S閉合時(shí)，線框從圖示位置轉(zhuǎn)過過程中流過電流表的電荷量。

Answer 1

(1)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值       E_m=BL²ω               （1分）

瞬時(shí)值表達(dá)式        e= E_mcosωt= BL²ωcosωt                    （2分）

(2) 電動勢有效值E=                            （1分）

S斷開時(shí)，電壓表讀數(shù)U=                           （2分）

⑶S閉合時(shí)，通過ab邊的電流I=                  （2分）

電流表讀數(shù)I_A=                                    （2分）

⑷S閉合時(shí)，線框從圖示位置轉(zhuǎn)過過程中線框中產(chǎn)生的感應(yīng)平均電動勢為

                                                   （1分）

通過ab邊的平均電流為                                  （1分）

通過ab邊的電量                                           （1分）

通過電流表的電量                                          （1分）

聯(lián)立以上各式解得                                          （2分）