Question

【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ab＝cd＝l、bc＝ad＝2l.线圈以角速度ω绕中心轴匀速转动，bc和ad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.

Answer 1

【答案】(1)2NBl2ω　(2) (3)

【解析】(1)bc、ad边的运动速度v＝ω ，

感应电动势Em＝4NBlv.

解得Em＝2NBl2ω.

(2)电流

安培力F＝2NBIml

解得.

(3)一个周期内，通电时间t＝T

R上消耗的电能且W＝I2RT.

解得