有一種磁性加熱裝置，其關(guān)鍵部分由焊接在兩個等大的金屬環(huán)上的n根間距相等的平行金屬條組成，成“鼠籠”狀，如圖420所示.每根金屬條長度為L，電阻為R，金屬環(huán)的直徑為D、電阻不計.圖中虛線所示的空間范圍內(nèi)存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，磁場的寬度恰好等于“鼠籠”金屬條的間距，當(dāng)金屬環(huán)以角速度ω繞過兩圓環(huán)的圓心軸OO′旋轉(zhuǎn)時，始終有一根金屬條在垂直切割磁感線，“鼠籠”的轉(zhuǎn)動由一臺電動機(jī)帶動，這套設(shè)備的效率為η，求電動機(jī)輸出的機(jī)械功率.

P=


解析:

處于磁場中的金屬條切割磁感線的線速度為：v=ω

產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為：E=BLv=BLω

通過切割磁感線的金屬條的電流為：I=

磁場中導(dǎo)體受到的安培力為：F=BIL

克服安培力做功的功率為：P安=Fv=FDω

電動機(jī)輸出的機(jī)械功率為：P=

聯(lián)立以上各式解出：P=.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

有一種磁性加熱裝置，其關(guān)鍵部分由焊接在兩個等大的金屬圓環(huán)上的n根間距相等的平行金屬條組成，成“鼠籠”狀，如圖所示．每根金屬條的長度為l，電阻為R，金屬環(huán)的直徑為D，電阻不計．圖中虛線表示的空間范圍內(nèi)存在著磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，磁場的寬度恰好等于“鼠籠”金屬條的間距．當(dāng)金屬環(huán)以角速度ω繞過兩圓環(huán)圓心的軸OO′旋轉(zhuǎn)時，始終有一根金屬條在垂直切割磁感線．“鼠籠”的轉(zhuǎn)動由一臺電動機(jī)帶動，這套設(shè)備的效率為η，求電動機(jī)輸出的機(jī)械功率．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)有一種磁性加熱裝置，其關(guān)鍵部分由焊接在兩個等大的金屬圓環(huán)上的n根間距相等的平行金屬條組成“鼠籠”狀，如圖所示，每根金屬條的長度為L，電阻為R，金屬環(huán)的直徑為D，電阻不計．圖中虛線表示的空間范圍內(nèi)存在著磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，磁場的寬度恰好等于“鼠籠”金屬條的間距，當(dāng)金屬環(huán)以角速度ω繞過兩圓環(huán)圓心的軸OO′旋轉(zhuǎn)時，始終有一根金屬條在垂直切割磁感線．“鼠籠”的轉(zhuǎn)動由一臺電動機(jī)帶動，這套加熱裝置的效率為η．求：
（1）在磁場中正在切割磁感線的那根金屬條上通過的電流．
（2）切割磁感線的金屬條受到的安培力大小和電動機(jī)輸出的機(jī)械功率．

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科目：高中物理 來源： 題型：

有一種磁性加熱裝置，其關(guān)鍵部分由焊接在兩個等大的金屬環(huán)上的n根間距相等的平行金屬條組成，成“鼠籠”狀，如圖420所示.每根金屬條長度為L，電阻為R，金屬環(huán)的直徑為D、電阻不計.圖中虛線所示的空間范圍內(nèi)存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，磁場的寬度恰好等于“鼠籠”金屬條的間距，當(dāng)金屬環(huán)以角速度ω繞過兩圓環(huán)的圓心軸OO′旋轉(zhuǎn)時，始終有一根金屬條在垂直切割磁感線，“鼠籠”的轉(zhuǎn)動由一臺電動機(jī)帶動，這套設(shè)備的效率為η，求電動機(jī)輸出的機(jī)械功率.

圖4-20

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科目：高中物理 來源： 題型：

有一種磁性加熱裝置，其關(guān)鍵部分由焊接在兩個等大的金屬圓環(huán)上的n根（n較大）間距相等的平行金屬條組成，呈“鼠籠”狀，如圖4-5-22所示。每根金屬條的長度為l、電阻為R，金屬環(huán)的直徑為D，電阻不計，圖中的虛線所示的空間范圍內(nèi)存在著磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，磁場的寬度恰好等于“鼠籠”金屬條的間距，當(dāng)金屬籠以角速度ω繞通過兩圓環(huán)的圓心的軸OO′旋轉(zhuǎn)時，始終有一根金屬條在垂直切割磁感線，“鼠籠”的轉(zhuǎn)動由一臺電動機(jī)帶動，這套設(shè)備的效率為η，求：電動機(jī)輸出的機(jī)械功率。????????

圖4-5-22

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