题目内容
(20分)如图所示,金属线圈abcd,匝数为N,单位长度电阻值为R0,ab边长为d,ac边长为l。金属线圈绕轴OO′,以角速度ω做匀速转动,匀强磁场的磁感应强度为B。从金属线圈的平面与中性面垂直时开始计时,求
(1)线圈中产生感应电动势的最大值和瞬时值的表达式;
(2)在转过60°角的过程中,线圈中产生的平均感应电动势;
(3)在转过60°角的过程中,流过金属导线某截面的电量;
(4)在匀速转过60°角瞬间,线圈ab边所受安培力的大小;
(5)不计转轴摩擦,外力驱动金属线圈匀速转动的平均功率。
解析:(1)电动势最大值
电动势瞬时值 (4分)
(2)转60°时,
平均感应电动势
(4分)
(3)总电阻过程中,电流强度平均值,
电量 (4分)
(4)转过60°瞬间,电动势瞬时值,
电流强度瞬时值
ab边此刻所受安培力为 (4分)
(5)外力转动线圈做功的功率等于线圈电阻发热的功率
(4分)
练习册系列答案
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如图所示,金属导轨上的导体棒ab在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时,线圈c中将没有感应电流产生( )
A、向右做匀速运动 | B、向左做匀加速直线运动 | C、向右做减速运动 | D、向右做变加速运动 |
小型交流发电机中,矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动.产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系,如图所示,此线圈与一个R=10Ω的电阻构成闭合电路,不计电路的其他电阻,下列说法正确的是( )
A、交变电流的周期为0.04s | B、交变电流的频率为50Hz | C、交变电流的有效值为1A | D、交变电流的最大值为1A |
一小型交流发电机中,矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动,产生的感应电动势随时间的变化关系如图所示.矩形线圈与阻值为10Ω的电阻构成闭合电路,若不计线圈电阻,下列说法中正确的是( )
A、t1时刻通过线圈的磁通量为零 | ||
B、t2时刻感应电流方向发生变化 | ||
C、t3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最小 | ||
D、交变电流的有效值为10
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