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如图所示,一半径为r的半圆形线圈,以直径ab为轴匀速转动,转速为n,ab的左侧有垂直于纸面向里(与ab垂直),磁感应强度为B的匀强磁场.M和N是两个集流环,负载电阻为R,线圈、电流表

题目详情
如图所示,一半径为r的半圆形线圈,以直径ab为轴匀速转动,转速为n,ab的左侧有垂直于纸面向里(与ab垂直),磁感应强度为B的匀强磁场.M和N是两个集流环,负载电阻为R,线圈、电流表和连接导线的电阻不计,下列说法中正确的是(  )

A.转动过程中电流表的示数为
π2Bnr2
2R

B.从图示位置起转过1/4圈的时间内产生的平均感应电动势为nπBr2
C.从图示位置起转过1/4圈的时间内负载电阻R上产生的热量为
π4B2r4n
8R

D.从图示位置起转过1/4圈的时间内通过负载电阻R的电荷量为
2
Bπ2r2
8R
▼优质解答
答案和解析
转速为n,则ω=2πn;s=
1
2
πr2
最大感应电动势Em=BSω;,则因只有一半区域内有磁场,由有效值的计算公式可得:
E2
R
T=(
Em
2
2×
1
R
×
T
2

则有效值E=
Em
2
=
2r2n
2
;则电路中电流I=
E
R
=
π2Bnr2
2R
;故A正确;
B、转
1
4
圈时磁通量的变化量为Φ=BS=B
πr2
2
;所用的时间t=
T
4
=
1
4n
;则平均电动势
.
E
=
△Φ
△t
=2nπBr2;故B错误;
C、从图示位置起转过
1
4
圈的时间内负载电阻R上产生的热量为I2Rt=
π4B2r4n
8R
;故C正确;
D、电量Q=
.
It
=
2nπBr2
R
×
1
4n
=
2r2
8R
;故D错误;
故选:AC.