图21
(1)转动过程中感应电动势的最大值;
(2)由图示位置(线圈平面与磁感线平行)转过60°角时的瞬时感应电动势;
(3)由图示位置转过60°角的过程中产生的平均感应电动势;
(4)交变电压表的示数;
(5)线圈转动一周外力所做的功;
(6)周期内通过R的电荷量为多少?
【思路点拨】 由Em=nBSω求最大值,由瞬时值表达式求60°角时瞬时值,电压表示数为路端电压的有效值,由能量守恒求外力做功.
【解析】 (1)感应电动势的最大值为
Em=nBSω=3.14 V.
(2)转过60°角时的瞬时感应电动势为
e=Emcos 60°=3.14×0.5 V=1.57 V.
(3)转过60°角过程中产生的平均感应电动势为
=n=n
=100× V≈2.6 V.
(4)电压表示数为外电路电压的有效值
U=·R=×4 V≈1.78 V.
(5)转动一周所做的功等于电流产生的热量
W=Q=()2··T=0.99 J.
(6)周期内通过电阻R的电荷量为
Q=·=·