- 法拉第电磁感应定律
- 共3714题
一矩形线圈,面积为S,匝数为N,在磁感应强度为B的匀强磁场中绕着中心对称轴做匀速转动,角速度为ω,磁场方向与转轴垂直,当线圈转到中性面开始计时。
(1)试证明:线圈中感应电动势的最大值Em=NBSω,并写出线圈中感应电动势随时间变化的表达式。
(2)若线圈中的电阻为R,则线圈中电流的最大值为多少?请写出线圈中的电流瞬时表达式。
(3)在线圈转过90°的过程中,线圈中感应电动势的平均值多大?
正确答案
(1) (2)
,
(3)
(1)证明:当线圈转到垂直中性面位置时,与转轴平行的两边在磁场中垂直切割磁感线,每边产生最大的感应电动势:
又∵两边的感应电动势方向相同,
∴线圈中总感应电动势:
当线圈转到中性面开始计时,线圈中感应电动势随时间变化的表达式:
(2)根据闭合电路欧姆定律:
线圈中的电流瞬时表达式:
(3)根据法拉第电磁感应定律,在线圈转过90°的过程中,线圈中感应电动势的平均值:
穿过单匝线圈的磁通量在一个周期内的变化情况如图所示,则此线圈中感应电动势的最大值为 V,最小值为 V,1s末的瞬时值为 V,有效值为 V。
正确答案
4 0 2 2
0—1s内感应电动势,2—5s,无感应电流,5—6s内感应电动势
,所以此线圈中感应电动势的最大值为4V,最小值为0,1s末的瞬时值,2V,有效值为2V
故答案为:4 0 2 2
一矩形线圈,面积为S,匝数为N,在磁感应强度为B的匀强磁场中绕着中心对称轴做匀速转动,角速度为ω,磁场方向与转轴垂直,当线圈转到中性面开始计时。
(1)试证明:线圈中感应电动势的最大值Em=NBSω,并写出线圈中感应电动势随时间变化的表达式。
(2)若线圈中的电阻为R,则线圈中电流的最大值为多少?请写出线圈中的电流瞬时表达式。
(3)在线圈转过90°的过程中,线圈中感应电动势的平均值多大?
正确答案
(1) (2)
,
(3)
(1)证明:当线圈转到垂直中性面位置时,与转轴平行的两边在磁场中垂直切割磁感线,每边产生最大的感应电动势:
又∵两边的感应电动势方向相同,
∴线圈中总感应电动势:
当线圈转到中性面开始计时,线圈中感应电动势随时间变化的表达式:
(2)根据闭合电路欧姆定律:
线圈中的电流瞬时表达式:
(3)根据法拉第电磁感应定律,在线圈转过90°的过程中,线圈中感应电动势的平均值:
如图所示,为线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时,穿过线圈的磁通量随时间变化的图象,线圈的匝数为100匝,已知t=0时线圈平面与磁感线垂直,则在0至0.005s的时间内线圈中产生的平均感应电动势大小为______V。
正确答案
400
圈中产生的平均感应电动势大小为,把题中数据代入可得在0至0.005s的时间内线圈中产生的平均感应电动势大小为400V
故答案为:400
如图所示匀强磁场方向水平向外,磁感应强度B=0.20T,金属棒Oa长L=0.60m,绕O点在竖直平面内以角速度ω=100rad/s顺时针匀速转动,则金属棒中感应电动势的
大小是__________。
正确答案
3.6V
试题分析:对于转动的感应电动势为3.6V
点评:难度较小,对于转动的感应电动势,圆心处速度为零,端点出线速度最大,线速度随着半径的增大而逐渐增大
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