题目内容
【题目】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
【答案】（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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