- 感生电动势、动生电动势
- 共108题
半径为a右端开小口的导体圆环和长为2a的导体直杆,单位长度电阻均为R0,圆环水平固定放置,整个内部区域分布着竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B,杆在圆环上以速度v平行于直径CD向右做匀速直线运动,杆始终有两点与圆环良好接触,从圆环中心O开始,杆的位置由θ确定,如图所示,则( )
正确答案
解析
θ=0时,杆在CD位置,产生的电动势为E=B·2av=2Bav,通过杆的电流为,杆受到的安培力为,A项正确,C项错误;时,杆切割的有效长度为a,产生的电动势为E=Bav,电路的总电阻为R=(2π-)·aR0+aR0=πaR0+aR0,通过杆的电流为,杆受到的安培力为,B项错误、D项正确。
知识点
如图所示,两个端面半径同为R的圆柱铁芯同轴水平放置,相对的端央之间有一缝隙,铁芯上绕导线并与电源连接,在缝隙中形成一匀强磁场。一铜质细直棒ab水平置于缝隙中,且与圆柱轴线等高、垂直。让铜棒从静止开始自由下落,铜棒下落距离为0.2R时铜棒中电动势大小为E1,下落距离为0.8R时电动势大小为E2。忽略满足流损耗和边缘效应。关于E1、E2的大小和铜棒离开磁场前两端的极性,下列判断正确的是
正确答案
解析
略
知识点
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,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。
正确答案
(1)2NBl2ω
(2)
(3)
解析
(1)bc、ad边的运动速度
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
R上消耗的电能W=Im2Rt且W=I2RT
解得。
知识点
如图.在水平面(纸面)内有三报相同的均匀金属棒ab、ac和MN,其中ab、ac在a点接触,构成“V”字型导轨。空间存在垂直于纸面的均匀磁场。用力使MN向右匀速运动,从图示位置开始计时,运动中MN始终与∠bac的平分线垂直且和导轨保持良好接触。下列关于回路中电流i与时间t的关系图线.可能正确的是
正确答案
解析
设∠bac=2θ,MN的有效长度为L0,速度为v,导轨的有效长度为,金属棒MN运动时间t后,其电动势为,回路电阻为,电流,大小恒定,与时间无关,故A对;B、C、D错。
知识点
如图所示,匀强磁场中有一矩形闭合线圈abcd,线圈平面与磁场垂直. 已知线圈的匝数N =100,边长ab =1. 0 m、bc =0. 5 m,电阻r =2 . 磁感应强度B 在0 ~1 s 内从零均匀变化到0. 2 T. 在1~5 s 内从0. 2 T 均匀变化到-0. 2 T,取垂直纸面向里为磁场的正方向。
求:
(1)0. 5 s 时线圈内感应电动势的大小E 和感应电流的方向;
(2)在1~5s内通过线圈的电荷量q;
(3)在0~5s 内线圈产生的焦耳热Q.
正确答案
(1)E1=10V 方向为
(2)q=10C
(3) Q=100J
解析
(1)感应电动势 磁通量的变化
解得代入数据的E1=10V 感应电流的方向为
(2)同理可得,感应电流,电量,解得
代入数据得q=10C
(3)0~1s内的焦耳热,,且,1~5s内的焦耳热,由Q=Q1+Q2代入数据得Q=100J
知识点
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