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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...

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manfen5.com 满分网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.

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(1)根据法拉第电磁感应定律求出感应电动势 (2)根据欧姆定律得出电流大小,根据安培力公式求出大小 (3)根据电流的热效应求出电流的有效值 【解析】 (1)bc、ad 边的运动速度v=ω  感应电动势Em=4NBlv  解得Em=2NBl2ω (2)根据欧姆定律得 电流 Im=  安培力F=2NBlml  解得F= (3)一个周期内,通电时间 t=T R 上消耗的电能W=Rt 且W=I2RT 解得I= 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; (3)外接电阻上电流的有效值是.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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