题目内容

【题目】图甲是交流发电机的模型示意图.在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一矩形线圈abcd可绕线圈平面内垂直于磁感线的轴OO′转动,由线圈引起的导线ae和df分别与两个跟线圈一起绕OO′转动的金属圆环相连接,金属圆环又分别与两个固定的电刷保持滑动接触,这样矩形线圈在转动中就可以保持和外电路电阻R形成闭合电路.图乙是线圈的主视图,导线ab和cd分别用它们的横截面来表示,已知ab长度为L1,bc长度为L2,线圈以恒定角速度ω逆时针转动(只考虑单匝线圈).

(1)线圈平面处于中性面位置时开始计时,试推导t时刻整个线圈中的感应电动势e1的表达式;

(2)线圈平面处于与中性面成φ0夹角位置时开始计时,如图丙所示,试写出t时刻整个线圈中的感应电动势e2的表达式.

【答案】(1) (2)

【解析】

(1)线圈平面处于中性面位置时开始计时,设时间t内线圈转过的角度为θ,有θ=ωt,

在矩形线圈abcd转动过程中,只有ab和cd在切割磁感线,在t时刻,设矩形线圈的ab和cd的速度为v,有:,与磁感线的夹角为θ,

在t时刻,矩形线圈的ab和cd因切割磁感线产生的感应电动势均为E0=BL1vsinθ,

则整个矩形线圈产生的感应电动势为e1=2E0,

解得e1=BL1L2ωsinωt.

(2)线圈平面处于与中性面成φ0夹角位置时开始计时,

与(1)同理,t时刻整个线圈中的感应电动势e2的表达式为e2=BL1L2ωsin(ωt+φ0).

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网