一个匝数为200的矩形线圈abcd位于匀强磁场中，磁感强度大小为0.8T、初始位置如图所示，线圈以ab为轴匀速转动，角速度为5rad/s，已知ab=15cm，ad=10cm，线圈的总电阻是100Ω．求：（1）线圈转动过程中的感应电动势的最大值（2）线圈转动过程中的感应电流的瞬时表达式（3）线圈转动1分钟内外力所做的功．
问题描述：
一个匝数为200的矩形线圈abcd位于匀强磁场中，磁感强度大小为0.8T、初始位置如图所示，线圈以ab为轴匀速转动，角速度为5rad/s，已知ab=15cm，ad=10cm，线圈的总电阻是100Ω．求：
（1）线圈转动过程中的感应电动势的最大值
（2）线圈转动过程中的感应电流的瞬时表达式
（3）线圈转动1分钟内外力所做的功．
答
知识点：本题是交流发电机的原理，考查综合应用法拉第定律、欧姆定律、楞次定律等电磁学规律分析实际问题的能力．要注意必须用有效值求解焦耳热．
（1）感应电动势的最大值为：Em=NBSω=NB•ab•adω=200×0.8×0.15×0.1×5V=12V （2）从图示位置开始计时，线圈转动过程中的感应电动势的瞬时表达式形式为：e=Emcosωt=12cos5t（V），（3）根据焦耳定律得：Q=I2...
答案解析：（1）线圈绕垂直与磁场的轴匀速转动，产生正弦式交变电流，最大值为：Em=NBSω；
（2）从垂直中性面位置开始计时，表达式为：e=Emsinωt；
（3）线圈转动1分钟内外力所做的功等于产生的电能，根据W=UIt列式求解．
考试点：交流发电机及其产生正弦式电流的原理；电功、电功率；正弦式电流的图象和三角函数表达式．
知识点：本题是交流发电机的原理，考查综合应用法拉第定律、欧姆定律、楞次定律等电磁学规律分析实际问题的能力．要注意必须用有效值求解焦耳热．