如图15（*）所示，一固定的矩形导体线圈水平放置，线圈的两端接一只小灯泡，在线圈所在空间内均匀分布着与线圈平面...

问题详情：

如图15（*）所示，一固定的矩形导体线圈水平放置，线圈的两端接一只小灯泡，在线圈所在空间内均匀分布着与线圈平面垂直的磁场。已知线圈的匝数n=100匝，电阻r=1.0Ω，所围成矩形的面积S=0.040m2，小灯泡的电阻R=9.0Ω，磁场的磁感应强度随时间按如图15（乙）所示的规律变化，线圈中产生的感应电动势的瞬时值的表达式为e=，其中Bm为磁感应强度的最大值，T为磁场变化的周期。不计灯丝电阻随温度的变化，求：

（1）线圈中产生感应电动势的最大值。

（2）小灯泡消耗的电功率。

（3）在磁感应强度变化0～T/4的时间内，通过小灯泡的电荷量

【回答】

解：（1）因为线圈中产生的感应电流变化的周期与磁场变化的周期相同，所以由图象可知，线圈中产生交变电流的周期为 T=3.14×10-2s。

所以线圈中感应电动势的最大值为  E=2πnBmS/T=8.0V        （2分）

（2）根据欧姆定律，电路中电流的最大值为Im==0.80A

通过小灯泡电流的有效值为I=Im/＝0.40A，                （1分）

灯泡消耗的电功率为P=I2R=2.88W                                （2分）

（3）在磁感应强度变化1/4周期内，线圈中感应电动势的平均值＝nS

    通过灯泡的平流均电                  （1分）

    通过灯泡的电荷量Q＝＝4.0×10-3C。             （2分）

知识点：未分类

题型：计算题