如图所示，一矩形线圈在匀强磁场中绕OO′轴匀速转动，磁场方向与转轴垂直．线圈匝数n=100，电阻r=1Ω，长l1=0.5m，宽l2=0.4m，角速度ω=10rad/s．磁场的磁感强度B=0.2T．线圈两端外接电阻R=9Ω的

Question

如图所示，一矩形线圈在匀强磁场中绕OO′轴匀速转动，磁场方向与转轴垂直．线圈匝数n=100，电阻r=1Ω，长l₁=0.5m，宽l₂=0.4m，角速度ω=10rad/s．磁场的磁感强度B=0.2T．线圈两端外接电阻R=9Ω的用电器，和一个理想交流电流表．试分析求解：
（1）线圈中产生感应电动势的最大值；
（2）电流表的读数；
（3）用电器上消耗的电功率．

Answer 1

（1）线圈中产生的感应电动势的最大值表达式为：E_m=nBSω
代入数据得：E_m=100×0.2×0.5×0.4×10V=40V
  （2）由根据欧姆定律可知：Im＝(E)/(R+r)
       解得　I_m=4.0  A
       由电流表读数即为该交流电的有效值　　I＝(Im)/(√(2))
      解得　　I=2.8   A
（3））由小灯泡消耗的电功率：P=I ²R=72W
答：（1）线圈中产生感应电动势的最大值为40v；
   （2）电流表的读数2.8A；
   （3）用电器上消耗的电功率72W