如图所示,长为6m的导体AB在磁感强度B=0.1T的匀强磁场中,以AB上的一点O为轴,沿着顺时针方向旋转。角速度ω=5rad/s,O点距A端为2m,求AB的电势

如图所示,长为6m的导体AB在磁感强度B=0.1T的匀强磁场中,以AB上的一点O为轴,沿着顺时针方向旋转。角速度ω=5rad/s,O点距A端为2m,求AB的电势

题型:不详难度:来源:
如图所示,长为6m的导体AB在磁感强度B=0.1T的匀强磁场中,以AB上的一点O为轴,沿着顺时针方向旋转。角速度ω=5rad/s,O点距A端为2m,求AB的电势差。
答案
3(V)
解析

【错解分析】根据法拉第电磁感应定律
ε=Blv
v=ωl
ε=Bl2ω
断路时导体端电压等于电动势
得:


错解原因:法拉第电磁感应定律的导出公式ε=Blv是有条件的。它适用于导体平动且速度方向垂直于磁感线方向的特殊情况。不符合本题的转动情况,本题用错了公式。另外判断感应电动势方向上也出现了问题。
【正解】由于法拉第电磁感应定律ε=Blv适用于导体平动且速度方向垂直于磁感线方向的特殊情况。将转动问题转化为平动作等效处理。因为v=ωl,可以用导体中点的速度的平动产生的电动势等效于OB转动切割磁感线产生的感应电动势。


UBO = UB -UO = εBO =4(V)
同理  

UAO = UA- UO= εAO =1(V)
UAB =UA - UB=(UA- UO)- (UB- UO)=UAO- UBO = 1-4=-3(V)
【点评】本题中的等效是指产生的感应电动势相同。其基础是线速度与角速度和半径成正比。
举一反三
如图所示,直角三角形导线框ABC,处于磁感强度为B的匀强磁场中,线框在纸面上绕B点以匀角速度ω作顺时针方向转动,∠B=60°,∠C=90°,AB=l,求AC两端的电压UAC
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在平行与水平面的匀强磁场上方有三个线圈,从同一高度由静止下落,三个线圈都是的材料相同、边长一样的正方形,A线圈有一个缺口,B、C线圈闭合,但B线圈的导线比C线圈的粗,则 (    )

A.三个线圈同时落地
B.A线圈最先落地
C.C线圈最后落地
D.B、C线圈同时落地
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如图所示,在跟匀强磁场垂直的平面内放置一个折成锐角的裸导线MON,∠MON=α。在它上面搁置另一根与ON垂直的导线PQPQ紧贴MOON并以平行于ON的速度V,从顶角O开始向右匀速滑动,设裸导线单位长度的电阻为R0,磁感强度为B,求回路中的感应电流。
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将一磁铁缓慢地或迅速地插到闭合线圈中同样位置处,不发生变化的物理量有( ).
A.磁通量的变化量B.磁通量的变化率
C.感应电流的大小D.流过导体横截面的电荷量

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如图所示,矩形线圈abcd的边长分别是ab=L,ad=D,线圈与磁感应强度为B的匀强磁场平行,线圈以ab边为轴做角速度为ω的匀速转动,下列说法正确的是(从图示位置开始计时)(  )
A.t=0时线圈的感应电动势为零
B.转过90°时线圈的感应电动势为零
C.转过90°的过程中线圈中的平均感应电动势为ωBLD
D.转过90°的过程中线圈中的平均感应电动势为

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