题目内容

【题目】某兴趣小组设计了一种发电装置如图所示.在磁极和圆柱状铁芯之间形成的两磁场区域的圆心角均为π磁场均沿半径方向.匝数为N的矩形线圈abcd的边长abcdlbcad2l.线圈以角速度ω绕中心轴匀速转动bcad边同时进入磁场.在磁场中两条边所经过处的磁感应强度大小均为B、方向始终与两边的运动方向垂直.线圈的总电阻为r外接电阻为R.求:

(1)线圈切割磁感线时感应电动势的大小Em

(2)线圈切割磁感线时bc边所受安培力的大小F

(3)外接电阻上电流的有效值I.

【答案】(1)2NBl2ω (2) (3)

【解析】(1)bcad边的运动速度vω

感应电动势Em4NBlv.

解得Em2NBl2ω.

(2)电流

安培力F2NBIml

解得.

(3)一个周期内,通电时间tT

R上消耗的电能WI2RT.

解得

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