如图所示,一小型发电机内有n=100匝矩形线圈,线圈面积S=0.10m2,线圈电阻可忽略不计.在外力作用下矩形线圈在B=0.10T匀强磁场中,以恒定的角速度ω=
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如图所示,一小型发电机内有n=100匝矩形线圈,线圈面积S=0.10m2,线圈电阻可忽略不计.在外力作用下矩形线圈在B=0.10T匀强磁场中,以恒定的角速度ω=
题型:不详
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如图所示,一小型发电机内有n=100匝矩形线圈,线圈面积S=0.10m
2
,线圈电阻可忽略不计.在外力作用下矩形线圈在B=0.10T匀强磁场中,以恒定的角速度ω=100π rad/s绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动,发电机线圈两端与R=100Ω的电阻构成闭合回路.求:
(1)线圈转动时产生感应电动势的最大值;
(2)从线圈平面通过中性面时开始,线圈转过90°角的过程中通过电阻R横截面的电荷量;
(3)线圈匀速转动10s,电流通过电阻R产生的焦耳热.(计算结果保留二位有效数字)
答案
(1)当线圈与磁感线平行时,线圈中感应电动势的最大值,则为 E
m
=nBSω=3.1×10
2
V
(2)设从线圈平面通过中性面时开始,线圈转过90°角所用时间为△t,
线圈中的平均感应电动势
.
E
=n
BS
△t
通过电阻R的平均电流
.
I
=
.
E
R
=
nBS
R△t
在△t时间内通过电阻横截面的电荷量Q=
.
I
△t=Q=
nSB
R
=1.0×10
-2
C,
(3)矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生正弦交变电流,电阻两端电压的有效值
U=
2
2
E
m
经过t=10s电流通过电阻产生的焦耳热Q
热
=
U
2
R
t
解得Q
热
=4.9×10
3
J.
举一反三
竖直平面内有一形状为抛物线的光滑曲面轨道,如图所示,抛物线方程是y=x
2
,轨道下半部分处在一个水平向外的匀强磁场中,磁场的上边界是y=a的直线(图中虚线所示),一个小金属环从抛物线上y=b(b>a)处以速度v沿抛物线下滑,假设抛物线足够长,金属环沿抛物线下滑后产生的焦耳热总量是( )
A.mgb
B.
1
2
mv
2
C.mg(b-a)
D.mg(b-a)+
1
2
mv
2
题型:不详
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如图所示的线圈有100匝,2s内穿过线圈的磁通量由0.02Wb增加到0.10Wb,则:
(1)线圈产生的感应电动势是多少?
(2)如果1s内穿过线圈的磁通量由0.09Wb减小到0.04Wb,则线圈产生的感应电动势为多少?
题型:不详
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|
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穿过某线圈的磁通量随时间变化的Φ-t图象,如图所示,下面几段时间内,产生感应电动势最大的是( )
①0-5s ②5-10s ③10-12s ④12-15s.
A.①②
B.②③
C.③④
D.④
题型:不详
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现将一个半径r=0.1m、电阻R=628Ω的圆环,以υ=0.1m/s的速度从磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中匀速拉出去.某时刻圆环恰好有一半还在磁场中,如右图所示,则此时环内的感应电动势大小为______V,从此刻起到圆环全部出磁场的过程中,穿过圆环横截面的电量为______C.
题型:卢湾区一模
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如图所示,A、B两闭合线圈用同样导线且均绕成10匝,半径为r
A
=2r
B
,内有以B线圈作为理想边界的匀强磁场,若磁场均匀减小,则A、B环中感应电动势E
A
:E
B
=______;产生的感应电流之比I
A
:I
B
=______.
题型:不详
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