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有一個正方形線框的線圈匝數為10匝,邊長為20cm,線框總電阻為1Ω,線框繞OO'軸以10πrad/s的角速度勻速轉動,如圖,垂直于線框平面向里的勻強磁場的磁感應強度為0.5T,求:
(1)該線框產生的交變電流電動勢最大值、電流最大值分別是多少?
(2)線框從圖示位置轉過60°時,感應電動勢的瞬時值是多大?
(3)寫出感應電動勢隨時間變化的表達式。
解:(1)交變電流電動勢最大值為Em=2nBLv=2nBLωL/2=nBSω=10×0.5×0.22×10π V=6.28 V
電流的最大值為
(2)線框轉過60°時,感應電動勢E=Emsin60°≈5.44 V
(3)由于線框轉動是從中性面開始計時的,所以瞬時值表達式為e=Emsinωt=6.28sin10πt V
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在距離水平地面h=0.8m的虛線的上方有一個方向垂直于紙面水平向內的勻強磁場。正方形線框abcd的邊長l=0.2m,質量m=0.1kg,電阻R=0.08。一條不可伸長的輕繩繞過輕滑輪,一端連線框,另一端連一質量M=0.2kg的物體A。開始時線框的cd邊在地面上,各段繩都處于伸直狀態,從如圖所示的位置由靜止釋放物體A,一段時間后線框進入磁場運動,已知線框的ab邊剛進入磁場時線框恰好做勻速運動。當線框的cd邊進入磁場時物體A恰好落地,同時將輕繩剪斷,線框繼續上升一段時間后開始下落,最后落至地面。整個過程線框沒有轉動,線框

平面始終處于紙面內,g取10m/s2。求:

   (1)勻強磁場的磁感應強度B的大小;

   (2)線框從開始運動到最高點所用的時間;

   (3)線框落地時的速度的大小。

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,兩根固定的光滑的金屬導軌水平部分與傾斜部分平滑連接,兩導軌間距為L=0.5m,導軌的傾斜部分與水平面成θ=53°角.導軌的傾斜部分有一個勻強磁場區域abcd,磁場方向垂直于斜面向上,導軌的水平部分有n個相同的勻強磁場區域,磁場方向豎直向上,所有磁場的磁感應強度大小均為B=1T,磁場沿導軌的長度均為L=0.5m,磁場左、右兩側邊界均與導軌垂直,導軌的水平部分中相鄰磁場區域的間距也為L.現有一質量為m=0.5kg,電阻為r=0.2Ω,邊長也為L的正方形金屬線框PQMN,從傾斜導軌上由靜止釋放,釋放時MN邊離水平導軌的高度h=2.4m,金屬線框在MN邊剛滑進磁場abcd時恰好做勻速直線運動,此后,金屬線框從導軌的傾斜部分滑上水平部分并最終停止.取重力加速度g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6.求:

(1)金屬線框剛釋放時MN邊與ab的距離s

(2)金屬線框能穿越導軌水平部分中幾個完整的磁場區域;

(3)整個過程中金屬線框內產生的焦耳熱.

 

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科目:高中物理 來源:黃岡中學2010屆高三6月適應性考試理綜能力測試物理A 卷 題型:計算題

如圖所示,兩根固定的光滑的金屬導軌水平部分與傾斜部分平滑連接,兩導軌間距為L=0.5m,導軌的傾斜部分與水平面成θ=53°角.導軌的傾斜部分有一個勻強磁場區域abcd,磁場方向垂直于斜面向上,導軌的水平部分有n個相同的勻強磁場區域,磁場方向豎直向上,所有磁場的磁感應強度大小均為B=1T,磁場沿導軌的長度均為L=0.5m,磁場左、右兩側邊界均與導軌垂直,導軌的水平部分中相鄰磁場區域的間距也為L.現有一質量為m=0.5kg,電阻為r=0.2Ω,邊長也為L的正方形金屬線框PQMN,從傾斜導軌上由靜止釋放,釋放時MN邊離水平導軌的高度h=2.4m,金屬線框在MN邊剛滑進磁場abcd時恰好做勻速直線運動,此后,金屬線框從導軌的傾斜部分滑上水平部分并最終停止.取重力加速度g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6.求:
(1)金屬線框剛釋放時MN邊與ab的距離s
(2)金屬線框能穿越導軌水平部分中幾個完整的磁場區域;
(3)整個過程中金屬線框內產生的焦耳熱.

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(1)金屬線框剛釋放時MN邊與ab的距離s

(2)金屬線框能穿越導軌水平部分中幾個完整的磁場區域;

(3)整個過程中金屬線框內產生的焦耳熱.

 

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