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如图(甲) 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,在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场。已知线圈的匝数n=100匝,电阻r=1.0,所围成矩形的面积=0.040 m2,小灯泡的电阻 9 .6,磁感应强度随时间按图(乙)所示的规律变化,线圈中产生的感应电动势瞬时值的表达式,其中为磁感应强度的最大值,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)在磁感应强度变化的的时间内,通过小灯泡的电荷量。

答案

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s 所以线圈中感应电动势的最大值为V (2)根据欧姆定律,电路中电流的最大值为 通过小灯泡电流的有效值为A 小灯泡消耗的电功率为W (3)在磁感应强度变化的内,线圈中感应电动势的平均值 通过灯泡的平均电流 通过灯泡的电荷量 C

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