如图所示,一半径为r=10cm的圆形线圈共100匝,在磁感应强度B=5/π2 T的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的中心轴线O_物理解答

如图所示,一半径为r=10cm的圆形线圈共100匝,在磁感应强度B=5/π2 T的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的中心轴线OO’以n=600r/min的转速匀速转动,当线圈转至中性面位置时开始计时.(1)写出线圈内产生的交变电动势的瞬时值表达式.(2)求线圈从图示位置经1/60s时的电动势的瞬时值.(3)求线圈从图示位置经1/60s时间内的电动势的平均值.

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解答

1、交变电动势的顺时针E=NBSwsinwt,此处BS=(5/π^2)π*0.01=0.05/π,N=100.n=10r/s,w=2πn=20π
所以E=(5/π)*20πsin(20πt)=100sin(20πt)
2、t=1/60 s时,E=100*sin(π/3)=50*sqrt(3)V
3、初始时刻的磁通量为NBS=5/π,1/60s转过了π/3,此时磁通量是NBScos(π/3)=2.5/π
则电动势平均值为ΔΦ/Δt=(2.5/π)/(1/60)=150/π