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α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.
【答案】(1)Em=2NBl2ω(2) (3)
【解析】试题分析:(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W=Rt,且W=I2RT
解得.
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