问题详情：
如图所示，匀强磁场的磁感应强度B=0.5T，边长L=10cm的正方形线圈abcd共100匝，线圈电阻r=1Ω，线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，角速度ω=2πrad/s，外电路电阻R=4Ω，求：
（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）交流电压表的示数；
（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？
【回答】
解：（1）根据Em=NBωS，可得感应电动势的最大值：
Em=100×0.5×0.12×2πV=3.14V；
（2）由于线框垂直于中*面开始计时，所以瞬时感应电动势表达式：
e=Emcos2πt（V）；
当线圈转过60°角时的瞬时感应电动势为：e=1.57V；
（3）根据法拉第电磁感应定律可得转60°角的过程中产生的平均感应电动势大小为：
=N
=N
=1.5
V=2.6V
（4）转动过程中，交流电压表的示数为有效值，所以有：
U=
R=
×4V=1.256
V=1.78V；
（5）一个周期内，通过R的热量Q热，由公式I=
与Q=I2Rt
得：Q=0.8J
（6）
周期内线圈转过60°角，通过R的电量q电，由公式可得：
q=
t=
•
=8.66×10﹣2 C；
答：（1）转动过程中感应电动势的最大值3.14V；
（2）线圈转过60°角时的瞬时感应电动势1.57V；
（3）线圈转过60°角过程中产生的平均感应电动势2.6V；
（4）电压表示数1.78V；
（5）线圈转动一周外力所做的功0.8J；
（6）线圈转过60°角通过电阻R的电荷量8.66×10﹣2 C；
知识点：电路中的能量转化
题型：选择题
