二、計算題(本大題共2小題,共30分。要有必要的文字說明和解題步驟,有數(shù)值計算的要注明單位)
11.(12分)一個交流發(fā)電機矩形線圈abcd共50匝,ab=0.2m,bc=0.1m,總電阻r=10Ω,它在B=0.5T的勻強磁場中從磁通量最大位置開始以100r/s的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動。外電路接有R=40Ω的電阻。當線圈轉(zhuǎn)過周期時,求外電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q。
12.(能力挑戰(zhàn)題)(18分)如圖所示,勻強磁場B=0.1T,所用矩形線圈的匝數(shù)N=100,邊長ab=0.2m,bc=0.5m,以角速度ω=100πrad/s繞OO′軸勻速轉(zhuǎn)動。當線圈平面通過中性面時開始計時,試求:
(1)線圈中感應電動勢的瞬時值表達式;
(2)由t=0至t=過程中的平均電動勢的大小;
(3)該交變電流的電動勢有效值是多少?