如图所示为一种磁性加热装置,其关键部分由n根间距相等的平行金属条两端焊接在两个等大的金属圆环上,成鼠笼状。每根金属条的长度为l,电阻为R,金属环的直径为D、电阻不计。

◎ 题目

如图所示为一种磁性加热装置,其关键部分由n根间距相等的平行金属条两端焊接在两个等大的金属圆环上,成鼠笼状。每根金属条的长度为l,电阻为R,金属环的直径为D、电阻不计。图中虚线所示的空间范围内存在着磁感强度为B的匀强磁场,磁场的宽度恰好等于“鼠笼”金属条的间距,当金属环以角速度ω绕过两圆环的圆心的轴OO′旋转时,始终有一根金属条在垂直切割磁感线。“鼠笼”的转动由一台电动机带动,这套设备的效率为η,求电动机输出的机械功率。

◎ 答案

◎ 解析

处于磁场中的金属条切割磁感线的线速度为
                               ①
产生的感应电动势为                               ③
通过切割磁感线的金属条的电流为          ②
磁场中导体受到的安培力为                                   ②
克服安培力做功的功率为                           ③
电动机输出的机械功率为                                     ②
联立以上各式解出                                ②

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示为一种磁性加热装置,其关键部分由n根间距相等的平行金属条两端焊接在两个等大的金属圆环上,成鼠笼状。每根金属条的长度为l,电阻为R,金属环的直径为D、电阻不计。…”主要考查了你对  【电磁感应现象中的切割类问题】  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。

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