◎ 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Em； （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Em=4NBlv  解得Em=2NBl2ω （2）根据欧姆定律得 电流 Im= Em R+r  安培力F=2NBlml  解得F= 4N2B2l3ω 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=I2RT 解得I= 4NBl2ω 3(R+r) 答：（1）线圈切割磁感线时，感应电动势的大小是2NBl2ω； （2）线圈切割磁感线时，bc边所受安培力的大小是 4N2B2l3ω R+r ； （3）外接电阻上电流的有效值是 4NBl2ω 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。