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试题详情

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,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。

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试题答案

(1)2NBl2ω 

(2) 

(3)

试题解析

(1)bc、ad边的运动速度

感应电动势Em=4NBlv

解得Em=2NBl2ω

(2)电流

安培力F=2NBIml

解得

(3)一个周期内,通电时间

R上消耗的电能W=Im2Rt且W=I2RT

解得

少年,再来一题如何?
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