如图所示，一小型发电机内有n=100匝的矩形线圈，线圈所围面积S=0. 10m2，线圈电阻可忽略不计，在外力作用下矩形线圈在磁感应强度B=0. 10T的匀强磁场

题型：北京期末题难度：来源：

如图所示，一小型发电机内有n=100匝的矩形线圈，线圈所围面积S=0. 10m²，线圈电阻可忽略不计，在外力作用下矩形线圈在磁感应强度B=0. 10T的匀强磁场中，以恒定的角速度ω=100πrad/s绕垂直于磁场方向的固定轴OO"匀速转动，发电机线圈两端与R=100的电阻构成闭合回路。求：
（1）线圈中产生感应电动势的最大值；
（2）从线圈平面通过中性面时开始，线圈转过90⁰角的过程中通过电阻R横截面的电荷量；
（3）线圈匀速转动10s，电流通过电阻R产生的焦耳热。

答案

解：（1）线圈中感应电动势的最大值E_m=nBSω=3.1×l02V 
（2）设从线圈平面通过中性面时开始，线圈转过90^。角所用时间为△t，线圈中的平均感应电动势，通过电阻的平均电流，
在时间内通过电阻横截面的电量
（3）矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生正弦交变电流电阻两端电压的有效值
经过t=10s电流通过电阻产生的焦耳热，
解得Q_热=4.9×l0³J。