2019-2020学年人教版物理选修3-2讲义:第5章 章末复习课 Word版含答案
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  点和cd的中点的连线OO′恰好位于匀强磁场的边界上,磁感应强度为B,现在线圈以OO′为轴,以角速度ω转动,求:

  (1)闭合电路中电流瞬时值的表达式;

  (2)线圈从图示位置转过90°的过程中电阻R上产生的热量;

  (3)线圈从图示位置转过90°的过程中,通过R的电荷量;

  (4)电阻R上的最大电压.

  [解析] (1)线圈转动时,总有一条边切割磁感线,且ad边和bc边转动的线速度大小相等,当线圈平行于磁场时,产生的感应电动势最大,为

  Em=nBLv=nBLω·=nBL2ω

  由闭合电路欧姆定律可知

  Im==

  当以题图示为计时起点时,流过R的电流表达式为

  i=Imsin ωt=sin ωt.

  (2)在线圈由题图示位置匀速转动90°角的过程中,用有效值计算R产生的热量.

  Q=I2R,其中I==,T=

  所以Q=.

  (3)在转过90°角的过程中感应电动势的平均值为

  =n.

  通过R的电荷量:

q=·Δt=·Δt=·Δt==.