如圖所示, N=50匝的矩形線圈abcd,邊長(zhǎng)ab=20 cm,ad=25 cm,放在磁感強(qiáng)度B=0.4 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,外力使線圈繞垂直于磁感線且通過(guò)線圈中線的OO′軸以n=3000 r/min的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng),線圈電阻r=1 Ω,外電路電阻R=9 Ω,t=0,線圈平面與磁感線平行,ab邊正好轉(zhuǎn)出紙外､cd邊轉(zhuǎn)入紙里.

(1)在圖中標(biāo)出t=0時(shí)感應(yīng)電流的方向;

(2)寫出線圈感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)表達(dá)式;

(3)線圈轉(zhuǎn)一圈外力做功多大?

 

【答案】

(1)如圖所示  (2)e=314cos100πt V  (3)98.6 J

【解析】(1)線圈感應(yīng)電流方向?yàn)閍dcb

(2)線圈的角速度

ω=2πn=2×π×3000÷60 rad/s=100π rad/s.

設(shè)ab邊在t=0時(shí)刻速度為vab,圖示位置的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大,其大小為Em=2 NB·vab

= N·ω

=50×0. 4×0.20×0.25×100π V=314 V,

電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為e=314cos100πt V

(3)電動(dòng)勢(shì)的有效值E=.

線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的周期T=60 s/n=0.02 s.

線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)一圈,外力做功大小等于電功的大小,即

W外力= J=98.6 J

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，n=50匝的矩形線圈abcd，邊長(zhǎng)ab=20cm，bc=25cm，放在磁感強(qiáng)度B=0.4T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞垂直于磁感線且通過(guò)線圈中線的OO’軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)角速度ω=50rad/s，線圈的總電阻r=1Ω，外電路電阻R=9Ω．
試求：
（1）線圈在圖示位置（線圈平面與磁感線平行）時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大�。�
（2）線圈從圖示位置轉(zhuǎn)動(dòng)90°過(guò)程中通過(guò)電阻R的電量．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，n=50匝的矩形線圈abcd，邊長(zhǎng)ab=20cm，bc=25cm，放在磁感強(qiáng)度B=0.4T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞垂直于磁感線且通過(guò)線圈中線的OO’軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)角速度ω=50rad/s，線圈的總電阻r=1Ω，外電路電阻R=9Ω．試求：
（1）線圈在圖示位置（線圈平面與磁感線平行）時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小．
（2）線圈從圖示位置轉(zhuǎn)動(dòng)90°過(guò)程中通過(guò)電阻R的電量．
（3）1min時(shí)間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2005?南通二模）如圖所示，n=50匝的矩形線圈abcd，邊長(zhǎng)ab=20cm，bc=25cm，放在磁感強(qiáng)度B=0.4T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞垂直于磁感線且通過(guò)線圈中線的OO’軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)角速度ω=50rad/s，線圈的總電阻r=1Ω，外電路電阻R=9Ω．試求：
（1）線圈在圖示位置（線圈平面與磁感線平行）時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大�。�
（2）1min時(shí)間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2006?廣州二模）如圖所示，N=50匝的矩形線圈 abcd，邊長(zhǎng)ab=20cm，ad=25cm，放在磁感強(qiáng)度B=0.4T 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，外力使線圈繞垂直于磁感線且通過(guò)線圈中線的OO'軸以 n=3000r/min 的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈電阻r=1Ω，外電路電阻R=9Ω，t=0 時(shí)，線圈平面與磁感線平行，ab邊正轉(zhuǎn)出紙外、cd邊轉(zhuǎn)入紙里．
（1）在圖中標(biāo)出 t=0 時(shí)感應(yīng)電流的方向．
（2）寫出線圈感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)表達(dá)式．
（3）線圈轉(zhuǎn)一圈外力做功多大？
（4）從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)90°過(guò)程中流過(guò)電阻R 的電量是多大？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示， n=50匝的矩形線圈abcd，邊長(zhǎng)ab=20cm，bc=25cm，放在磁感強(qiáng)度B=0.4T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞垂直于磁感線且通過(guò)線圈中線的OO’軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)角速度ω=50rad/s，線圈的總電阻r=1Ω，外電路電阻R=9Ω。試求：

（1）線圈在圖示位置（線圈平面與磁感線平行）時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小。

（2）線圈從圖示位置轉(zhuǎn)動(dòng)90°過(guò)程中通過(guò)電阻R的電量。

（3）1min時(shí)間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量。

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