- 感应电动势
- 共4433题
如图所示,匀强磁场的磁感应强度B=0.5T,边长L=10cm的正方形线圈abcd共100匝,线圈电阻r=1Ω,线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO'匀速转动,角速度ω=2rad/s,外电路电阻R=4Ω,求:
(1)转动过程中感应电动势的最大值;
(2)由图位置转过30°角的过程产生的平均感应电动势;
(3)交流电压表的示数。
正确答案
解:(1)Em=NBS=100×0.5×0.01×2π=3.14V
(2)=BSsin30°,
s
E==3V
(3)由闭合电路欧姆定律:I==0.45A
所以电压表的读数为:U=IR=1.8V
一个匝数为N、所围成的面积为S的矩形线圈在匀强磁场B中绕垂直于磁感线的轴以角速度ω匀速转动。若从线圈平面平行于磁场方向时开始计时,则这个线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为___________。
正确答案
e = NBSωcosωt
一个闭合正方形线圈共N匝,边长为L,总电阻R,置于一磁感应强度为B的匀强磁场中,开始时线圈平面与磁场方向垂直。现以其一边轴让线圈绕该边以角速度ω匀速转动,则在线圈由初始位置转过90°的过程中,线圈中的平均电动势为___________,最大电动势为___________。
正确答案
2NωBL2/π,NBL2ω
如图所示,abcd为单匝矩形线圈,边长ab=10cm,ad=20cm。该线圈的一半位于具有理想边界、磁感应强度为0.1T的匀强磁场中,磁场方向与线圈平面垂直。若线圈绕通过ab边的轴以100πrad/s的角速度匀速旋转,当线圈由图示位置转过180°的过程中,感应电动势的平均值为___________V;当线圈由图示位置转过90°时的瞬间感应电动势大小为___________V。
正确答案
0.2,0.2π (0.628)
如图所示,矩形线圈abcd的匝数为N=50匝,线圈ab的边长为L1=0.2m,bc的边长为L2=0.25m,在磁感应强度为B=0.4T的匀强磁场中,绕垂直于磁感线且通过线圈中线的OO′轴匀速转动,转动的角速度ω=100rad/s,若线圈自身电阻为r=1Ω,负载电阻R=9Ω。试求:
(1)穿过线圈平面的最大磁通量Φm;
(2)线圈在图示位置(线圈平面与磁感线平行)开始转动,感应电动势e的表达式;
(3)1min时间内电阻R上产生的焦耳热Q的大小。
正确答案
解:(1)穿过线圈平面的最大磁通量
(2)线圈在图示位置时电动势达到最大值,此时感应电动势的值为:
e=100cos(100
t)V
(3)电动势的有效值为E==100V
电流有效值为I==
A=10A
电阻R上产生的热量为Q=I2Rt=102×9×60=5.4×104J
如图,线圈的面积是0.05m2,共100匝,线圈总电阻为1Ω,外接电阻R=9Ω,匀强磁场的磁感应强度为B=,当线圈以300r/min的转速匀速旋转时,求:
(1)若从线圈处于中性面开始计时,写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式;
(2)线圈转了时电动势的瞬时值多大?
(3)电路中电压表、电流表的示数各是多少?
正确答案
解:(1)
(2)
(3)
,电流表读数为3.5A
,电压表读数为31.8V
如图,线圈的面积是0.05m2,共100匝,线圈总电阻为1Ω,外接电阻R=9Ω,匀强磁场的磁感应强度为B=,当线圈以300r/min的转速匀速旋转时,求:
(1)若从线圈处于中性面开始计时,写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式;
(2)线圈转了时电动势的瞬时值多大?
(3)电路中电压表、电流表的示数各是多少?
正确答案
解:(1)
(2)
(3)
,电流表读数为3.5A
,电压表读数为31.8V
如图所示,N匝的矩形线圈abcd,面积为S,放在磁感应强度B的匀强磁场中,外力使线圈绕垂直磁感线且通过线圈中线的OO′以n转/秒的转速匀速转动,线圈电阻r,外电路电阻R,t=0时,线圈平面与磁感应线平行,ab边正好转出纸外、cd边转入纸里.
(1)在图中标出t=0时感应电流的方向______;(填abcda或adcba)
(2)写出线圈感应电动势的瞬时值表达式________;
(3)从图示位置转过90°过程中流过电阻R的电荷量是________;
(4)线圈转一圈外力做功________ 。
正确答案
(1)方向adcba
(2)e=2πNBSncos2πnt
(3)NBS/(R+r)
(4)2π2N2B2S2n/(R+r)
已知某一区域的地下埋有一根与地表面平行的直线电缆,电缆中通有变化的电流,在其周围有变化的磁场,因此可以通过在地面上测量闭合试探小线圈中的感应电动势来探测电缆的确切位置、走向和深度。当线圈平面平行地面测量时,在地面上A、C两处测得试探线圈中的电动势为零,B、D两处线圈中的电动势不为零;当线圈平面与地面成45°夹角时,在B、D两处测得试探线圈中的电动势为零。经过测量发现,A、B、C、D恰好位于边长为1m的正方形的四个顶角上,如图所示。据此可以判定地下电缆在___________两点连线的正下方,离地表面的深度为___________m。
正确答案
AC,0.71
如图1所示,面积为0.2m2的100匝线圈处在匀强磁场中,磁场方向垂直于线圈平面,已知磁感应强度随时间变化的规律如图2,定值电阻R1=6Ω,线圈电阻R2=4Ω,则ab两点的电势φa______φb(填“>”或“=”或“<”),回路中的感应电动势大小为______V.
正确答案
(1)由图可知,穿过线圈的磁通量变大,由楞次定律可得:线圈产生的感应电流逆时针,所以a点的电势高于b点,即大于.
(2)由法拉第电磁感应定律:E=N=
N=100×1×0.2V=20V,
故答案为:(1)>(2)20V.
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