如圖示,閉合單匝線圈在勻強磁場中以角速度ω繞中心軸OO1逆時針勻速轉(zhuǎn) 動。已知:線圈的邊長ab=cd=l1=0.20米,bc=da=l2=0.10米,線圈的電阻值R=0.050歐姆,角速度ω=300弧度/秒;勻強磁場的磁感應強度的大小B=0.50特,方向 與轉(zhuǎn)軸OO1垂直。規(guī)定當線圈平面與B垂直,并且ab邊在紙面(即過OO1 軸平行于B的平面)前開始計算線圈的轉(zhuǎn)角θ。
(1)當θ=ωt=30°時,線圈中感應電動勢的大小、方向如何?線圈所受的電磁力矩M磁的大小、方向如何??
(2)這時,作用在線圈上的電磁力的即時功率等于多少??
(1)1.5伏,a-b-c-d,0.15牛頓米,順時針方向。(2)-45瓦特
【解析】
試題分析:根據(jù)題意,從線圈與B垂直時計時,(1)求瞬時電動勢用
(2)某時刻的功率就是瞬時功率:
(1)當線圈轉(zhuǎn)過30°時,線框ab、cd邊的速度與磁場夾角為60°,
根據(jù)
因為兩個邊在切割,所以線圈中的感應電動勢為:
根據(jù)右手定則或楞次定律判斷出感應電動勢的方向為a-b-c-d
根據(jù):
=0.15Nm,方向是順時針。
(2)電磁力的功率即為安培力的功率:,
又因為電磁力做負功,所以功率為-45W。
考點:本題考查學生對力臂、力矩的概 念的理解和電磁力的即時功率的計算,以及畫適當?shù)膱D示進行分析的方法
點評:解題關鍵是分析出線圈的邊框與磁場的夾角,解決功率時要注意電磁力的功率等于電路中的電功率。
科目:高中物理 來源: 題型:
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科目:高中物理 來源:物理教研室 題型:013
A.M=BIL1L2sinq ,順時針
B.M=BIL1L2cosq ,逆時針
C.M=BIL1L2sinq ,逆時針
D.M=BIL1L2cosq ,順時針
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科目:高中物理 來源: 題型:013
如圖所示,一個閉合單匝線圈,繞垂直于磁場方向的轉(zhuǎn)軸在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動,某時刻位于圖示位置,線圈平面與中性面成q 角.設磁場磁感應強度為B,線圈切割磁感線邊長為L1,轉(zhuǎn)軸通過的邊長為L2,感應電流為I,方向如圖所示.線圈的電阻為R,則在此位置,線圈受到的電磁力矩大小與方向是(。
A.M=BIL1L2sinq ,順時針
B.M=BIL1L2cosq ,逆時針
C.M=BIL1L2sinq ,逆時針
D.M=BIL1L2cosq ,順時針
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科目:高中物理 來源: 題型:
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