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如图甲所示是某同学设计的一种振动发电装置的示意图,一个半径、匝数的线圈套在永久磁...

如图甲所示是某同学设计的一种振动发电装置的示意图,一个半径、匝数的线圈套在永久磁铁槽中,磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布(其右视图如图乙所示).在线圈所在位置磁感应强度B的大小均为,线圈的电阻为,它的引出线接有的小电珠L外力推动线圈框架的P端,使线圈沿轴线做往复运动时,便有电流通过电珠当线圈向右的位移x随时间t变化的规律如图丙所示时(x取向右为正),求:

1)线圈运动时产生的感应电动势E的大小;

2)线圈运动时产生的感应电流的大小;

3)每一次推动线圈运动过程中作用力F的大小;

4)该发电机的输出功率P

 

(1) (2) (3) (4) 【解析】 (1)由图,可得线圈的切割速度 线圈做切割磁感线运动产生的感应电动势 . (2)由闭合电路欧姆定律可得,感应电流 . (3)由于线圈每次运动都是匀速直线运动 由平衡条件得 则 . (4)发电机的输出功率即小电珠的电功率 .  
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考点分析:
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如图所示,间距为L的光滑水平金属导轨,水平地放置在竖直方向的磁感应强度为B的匀强磁场中,一端接阻值为R的电阻.质量为m的导体棒放置在导轨上,其电阻为R0.在拉力F作用下从t0的时刻开始运动,其速度随时间的变化规律为vvmsinωt,不计导轨电阻.求:

(1)t0t= 时间内电阻R产生的热量.

(2)t0t= 时间内拉力F所做的功.

 

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发电机转子是匝数n=100,边长L=20cm的正方形线圈,其置于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中,绕着垂直磁场方向的轴以ω=100π(rad/s)的角速度转动,当转到线圈平面与磁场方向垂直时开始计时.线圈的电阻r=1Ω,外电路电阻R=99Ω.试求:

(1)写出交变电流瞬时值表达式;

(2)外电阻上消耗的功率;

(3)从计时开始,线圈转过过程中,通过外电阻的电荷量是多少?

 

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如图甲所示,在匀强磁场中,一矩形金属线圈两次分别以不同的转速,绕与磁感线垂直的轴匀速转动,产生的交变电动势图象如图乙中曲线ab所示,则(  )

A.两次t=0时刻线圈平面均与中性面重合

B.曲线ab对应的线圈转速之比为23

C.曲线a表示的交变电动势频率为25 Hz

D.曲线b表示的交变电动势有效值为10 V

 

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如图甲为风力发电的简易模型。在风力作用下,风叶带动与杆固连的磁铁转动,磁铁下方的线圈与电压传感器相连在某一风速时,传感器显示的电压随时间变化的关系如图乙所示,则(   

A.磁铁的转速为

B.线圈两端电压的有效值为

C.交变电压瞬时值表达式为

D.该交变电压可以直接加在击穿电压为的电容器上

 

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如图所示,将硬导线中间一段折成不封闭的正方形,每边长为l,它在磁感应强度为B、方向如图所示的匀强磁场中匀速转动,转速为n,导线在ab两处通过电刷与外电路连接,外电路有额定功率为P的小灯泡并正常发光,电路中除灯泡外,其余部分的电阻不计,灯泡的电阻应为(  )

 

A.     B.     C.     D.

 

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