如图所示,一个矩形线圈abcd放置在磁感应强度为B的有界匀强磁场中,磁场只分布在bc的左侧,线圈以bc为轴旋转,转动的角速度为ω,图中ad边正垂直于纸面向外转动,外部电路中有一
(1)以abcda为电流流向的正方向,从图示位置开始计时,画出线圈中产生的电流随时间变化的图象;
(2)从图示位置(此时线圈平面与磁感线垂直)起转过 转的时间内,负载电阻R上产生的热量;
(3)从图示位置起转过 转的时间内,通过负载电阻R上的电荷量;
(4)线圈在连续匀速转动过程中电流表的示数.
解析:
(1)见下图 (2)线圈绕轴匀速转动时,在电路中产生如图所示的交变电流,线圈中产生的电动势的最大值为Em=BL1L2ω 所以电流的最大值为Im=BL1L2ω/R负载电阻R上产生的热量Q=I2Rt=(Im)2Rt=. (3)通过负载电阻R上的电荷量q=IΔt=. (4)设此交变电流在一个周期T内的有效值为I′ 则由有效值的定义得:I′RT= 所以I′=Im=BL1L2ω/2R.
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