如图所示,在匀强磁场中有一个“∩”形导线框可绕AB轴转动,已知匀强磁场的磁感强度大小B=52π,方向竖直向下,线框的CD边长为20cm、CE、DF长均为10cm

如图所示,在匀强磁场中有一个“∩”形导线框可绕AB轴转动,已知匀强磁场的磁感强度大小B=52π,方向竖直向下,线框的CD边长为20cm、CE、DF长均为10cm

题型:不详难度:来源:
如图所示,在匀强磁场中有一个“∩”形导线框可绕AB轴转动,已知匀强磁场的磁感强度大小B=
5


2
π
,方向竖直向下,线框的CD边长为20cm、CE、DF长均为10cm,转速为50r/s,若从图示位置开始计时:
(1)写出线框中感应电动势随时间变化的瞬时值表达式.
(2)若线框电阻r=3Ω,再将AB两端接入一个“6V,12W”的小灯泡,小灯泡能否正常发光?若不能,小灯泡实际消耗功率多大?(设小灯泡的阻值不变)魔方格
答案

(1)线框中感应电动势最大值Em=BSω=
5


2
π
×0.2×0.1×2π×50V=10


2
V
感应电动势随时间变化的瞬时值表达式为e=Emsin(ωt+
π
2
)=10


2
cos100πt(V)
(2)小灯泡的电阻为R=
U2
P
=
62
12
Ω
=3Ω
电动势有效值为E=


2
2
Em=10V,电路中电流有效值为I=
E
R+r
=
10
3+3
A=1.67A,
小灯泡的额定电流为IN=
P
U
=2A>I,所以小灯泡不能正常发光,其实际功率是P=I2R=8.3W
答:
(1)线框中感应电动势随时间变化的瞬时值表达式是10


2
cos100πt(V).
(2)小灯泡不能正常发光.小灯泡实际消耗功率是8.3W.
举一反三
矩形线圈绕垂直于匀强磁场的对称轴做匀速转动,经过中性面时,以下说法不正确的是(  )
题型:不详难度:| 查看答案
A.线圈平面与磁感线方向垂直
B.线圈中感应电流的方向将发生改变
C.通过线圈平面的磁通量最大
D.通过线圈的感应电流最大
如图金属环与导轨OO′相接触,匀强磁场垂直导轨平面,当圆环绕OO′匀速转动时(  )

魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
A.电阻R中有交变电流通过
B.R中无电流
C.圆环中有交变电流通过
D.圆环中无电流
如图所示,一矩形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴OO′以恒定的角速度ω转动,当线圈平面与磁场方向平行时,则(  )
题型:不详难度:| 查看答案
题型:不详难度:| 查看答案
A.线圈中的电流最大
B.穿过线圈的磁通量最大
C.线圈各边所受的安培力均为零
D.穿过线圈磁通量的变化率最小
如图所示,矩形线圈abcd在磁感强度B=2T的匀强磁场中绕轴OO′,以角速度ω=10πrad/s匀速转动,线圈匝数N=10,总电阻为r=1Ω.ab=0.2m,bc=0.3m,负载电阻R=14Ω.
求(l)电阻R在0.2s内所发出的热量;
(2)0.05s内流过电阻R的电量(设线圈从图示位置开始计时)
(3)伏特表的示数  
(4)框转到图示位置时穿过闭合回路磁通量的变化率.魔方格
如图所示,矩形线圈在匀强磁场中绕OOˊ轴匀速转动,产生交变电流.以下说法正确的是(  )
题型:不详难度:| 查看答案
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A.线圈平面每经过中性面一次,感应电流方向就改变一次
B.线圈每转动一周,感应电流的方向改变一次
C.当线圈平面与磁感线垂直时,线圈中感应电动势最大
D.当线圈平面与磁感线平行时,穿过线圈的磁通量最大