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在如图甲所示区域(图中直角坐标系Oxy的一、三象限)内有匀强磁场,磁感应强度方向...

在如图甲所示区域(图中直角坐标系Oxy的一、三象限)内有匀强磁场,磁感应强度方向垂直于纸面向里,大小为B,半径为l,圆心角为60°的扇形导线框OPQ以角速度ωO点在纸面内沿逆时针方向匀速转动,导线框回路电阻为R.

(1)求线框中感应电流的最大值I0和交变感应电流的频率f

(2)在图乙中画出线框在一周的时间内感应电流I随时间t变化的图象(规定与图中线框的位置相应的时刻为t=0)

 

(1), (2) 【解析】 (1)在从图1中位置开始t=0转过60°的过程中,经△t,转角△θ=ω△t,回路的磁通增量为 △Φ=△θ l2B 由法拉第电磁感应定律,感应电动势为: ε= 因匀速转动,这就是最大的感应电动势.由欧姆定律可求得: I0=ωBl2 前半圈和后半圈I(t)相同,故感应电流周期为: T=, 频率为: . 故感应电流的最大值为 I0=ωBl2, 频率为 . (2)由题可知当线框开始转动过程中,有感应电流产生,全部进入时,无感应电流,故当线框全部进入磁场接着再旋转过程中无电流,然后出磁场时,又有感应电流产生.故图线如图所示:
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一个电阻为r、边长为L的正方形线圈abdN匝,线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴以如图所示的角速度ω匀速转动,外电路电阻为R

(1)在图中标出此刻线圈中感应电流的方向;

(2)转动过程中感应电动势的峰值有多大?

(3)线圈平面与磁感线夹角为60°时的感应电动势多大?

(4)从图示位置开始,线圈转过60°的过程中通过R的某横截面的电荷量是多少?

 

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发电机的转子是匝数为100,边长为20 cm的正方形线圈,将它置于磁感应强度B=0.05 T的匀强磁场中,绕着垂直于磁场方向的轴以ω=100 π rad/s的角速度转动,当线圈平面跟磁场方向垂直时开始计时.线圈和外电路的总电阻R=10 Ω.线圈从计时开始,到转过60 °过程中通过线圈某一截面的电荷量为多少?

 

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如图所示为演示用的手摇发电机原理图,匀强磁场的磁感应强度,线圈匝数,每匝线圈面积为,线圈转速为。在匀速转动过程中,从图示位置线圈转过90°后开始计时,试写出感应电动势瞬时值的表达式并画出图像。

 

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如图甲所示,单匝矩形线框相邻两边分别长L2L,从中线处对折,且保持折角不变如图乙所示,使线框在水平向右的匀强磁场中以角速度ω绕竖直方向的轴匀速转动匀强磁场的磁感应强度大小为,线框电阻为R,从图乙所示位置(线框的部分与中性面重合)开始计时,取ABCDA为线框中感应电流的正方向,下列说法正确的是(  )

.  .

A.时刻,线框中的感应电流最大

B.时间内,感应电流方向改变一次

C.线框中感应电流最大值是

D.线框中感应电流i随时间t的变化是

 

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边长为aN匝正方形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线且与线圈在同一平面内的对称轴匀速转动,转速为n,线圈所围面积内的磁通量Φ随时间t变化的规律如图所示,图象中为已知。则下列说法正确的是

 

A. 时刻线圈中感应电动势最大

B. 时刻线圈中感应电流为零

C. 匀强磁场的磁感应强度大小为

D. 线圈中瞬时感应电动势的表达式为

 

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