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导体切割磁感线时的感应电动势
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某兴趣小组设计了一种发电装置,如图所示.在磁极和圆柱状铁芯之间形成的两磁场区域的圆心角α均为49π,磁场均沿半径方向.匝数为N的矩形线圈abcd的边长ab=cd=l、bc=ad=2l.线圈
网友投稿 2023-04-18 00:00:00 零零社区
◎ 题目
某兴趣小组设计了一种发电装置,如图所示.在磁极和圆柱状铁芯之间形成的两磁场区域的圆心角α均为
4
9
π,磁场均沿半径方向.匝数为N的矩形线圈abcd的边长ab=cd=l、bc=ad=2l.线圈以角速度ω绕中心轴匀速转动,bc和ad边同时进入磁场.在磁场中,两条边所经过处的磁感应强度大小均为B、方向始终与两边的运动方向垂直.线圈的总电阻为r,外接电阻为R.求:
(1)线圈切割磁感线时,感应电动势的大小E
m
;
(2)线圈切割磁感线时,bc边所受安培力的大小F;
(3)外接电阻上电流的有效值I.
◎ 答案
(1)bc、ad 边的运动速度v=ω
l
2
感应电动势E
m
=4NBl
v
解得E
m
=2NBl
2
ω
(2)根据欧姆定律得
电流 I
m
=
E
m
R+r
安培力F=2NBl
m
l
解得F=
4N
2
B
2
l
3
ω
R+r
(3)一个周期内,通电时间 t=
4
9
T
R 上消耗的电能W=
I
2m
Rt
且W=I
2
RT
解得I=
4N
Bl
2
ω
3(R+r)
答:(1)线圈切割磁感线时,感应电动势的大小是2NBl
2
ω;
(2)线圈切割磁感线时,bc边所受安培力的大小是
4N
2
B
2
l
3
ω
R+r
;
(3)外接电阻上电流的有效值是
4N
Bl
2
ω
3(R+r)
.
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“某兴趣小组设计了一种发电装置,如图所示.在磁极和圆柱状铁芯之间形成的两磁场区域的圆心角α均为49π,磁场均沿半径方向.匝数为N的矩形线圈abcd的边长ab=cd=l、bc=ad=2l.线圈…”主要考查了你对 【导体切割磁感线时的感应电动势】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202304/450520.html
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