如圖甲所示，某人設(shè)計了一種振動發(fā)電裝置，它的結(jié)構(gòu)是一個半徑r=0.1m、20匝的線圈套在輻向形永久磁鐵槽中，磁場中的磁感線均沿半徑方向均勻分布，從右側(cè)觀察如圖乙所示．已知線圈所在位置磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小均為0.2T，線圈總電阻為2Ω，它的引出線接有阻值為8Ω的燈泡L．外力推動與線圈相連的P端使其做往復(fù)運(yùn)動，線圈切割輻向磁場中的磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，線圈位移隨時間變化的規(guī)律如圖丙所示（線圈位移取向右為正）．
（1）在丁圖中畫出感應(yīng)電流隨時間變化的圖象（在乙圖中取逆時針電流為正＞；
（2）求每一次推動線圈運(yùn)動過程中作用力的大��；
（3）若不計摩擦等損耗，求該發(fā)電機(jī)的輸出功率．

精英家教網(wǎng)
（1）從圖中可以看出，線圈往返的每次運(yùn)動都是勻速直線運(yùn)動，其速度為：v=
△x
△t
=
0.08
0.1
m/s=0.8m/s．
線圈做切割磁感線運(yùn)動產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢：E=n2πrBv=20×2×3.14×0.1×0.2×0.8V=2V

精英家教網(wǎng)
感應(yīng)電流：I=
E
r+R
=
2
10
=0.2A．
根據(jù)右手定則可得，當(dāng)線圈沿x正方向運(yùn)動時，產(chǎn)生的感應(yīng)電流在圖1（a）中是由D向下經(jīng)過電珠L流向C的．于是可得到如答圖所示的電流隨時間變化的圖象．
（2）由于線圈每次運(yùn)動都是勻速直線運(yùn)動，所以每次運(yùn)動過程中推力必須等于安培力．F推=F安=nILB=nI（2πr）B=20×0.2×2×3.14×0.1×0.2=0.5N．
（3）發(fā)電機(jī)的輸出功率即燈的電功率．P=I2R=（0.2）2×8W=0.32W
答：（1）感應(yīng)電流隨時間變化的圖象如圖所示．
（2）每一次推動線圈運(yùn)動過程中的作用力是0.5N．
（3）該發(fā)電機(jī)輸出的功率0.32W．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示，某人設(shè)計了一種振動發(fā)電裝置，它的結(jié)構(gòu)是一個半徑r=0.1m、20匝的線圈套在輻向形永久磁鐵槽中，磁場中的磁感線均沿半徑方向均勻分布，從右側(cè)觀察如圖乙所示．已知線圈所在位置磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小均為0.2T，線圈總電阻為2Ω，它的引出線接有阻值為8Ω的燈泡L．外力推動與線圈相連的P端使其做往復(fù)運(yùn)動，線圈切割輻向磁場中的磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，線圈位移隨時間變化的規(guī)律如圖丙所示（線圈位移取向右為正）．
（1）在丁圖中畫出感應(yīng)電流隨時間變化的圖象（在乙圖中取逆時針電流為正＞；
（2）求每一次推動線圈運(yùn)動過程中作用力的大�。�
（3）若不計摩擦等損耗，求該發(fā)電機(jī)的輸出功率．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?上海二模）如圖甲所示是某人設(shè)計的一種振動發(fā)電裝置，它的結(jié)構(gòu)是一個套在輻向形永久磁鐵槽中的半徑為r=0.1m、匝數(shù)n=20的線圈，磁場的磁感線均沿半徑方向均勻分布（其右視圖如圖乙所示）．在線圈所在位置磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小均為0.2T，線圈的電阻為2Ω，它的引出線接有8Ω的小電珠L．外力推動線圈框架的P端，使線圈沿軸線做往復(fù)運(yùn)動，便有電流通過電珠．當(dāng)線圈向右的位移x隨時間t變化的規(guī)律如圖丙所示時（x取向右為正），求：
（1）線圈運(yùn)動時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E的大�。�
（2）線圈運(yùn)動時產(chǎn)生的感應(yīng)電流I的大小，并在圖丁中畫出感應(yīng)電流隨時間變化的圖象（在圖甲中取電流由C向上流過電珠L到D為正）；
（3）每一次推動線圈運(yùn)動過程中作用力F的大��；
（4）該發(fā)電機(jī)的輸出功率P（摩擦等損耗不計）；
（5）某同學(xué)說：“該線圈在運(yùn)動過程中，磁感線始終與線圈平面平行，線圈中的磁通量始終為零，磁通量保持不變，因此線圈中應(yīng)該沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，但實際卻產(chǎn)生了電流，如何解釋這個問題呢？”對這個問題說說你的看法．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示是某人設(shè)計的一種振動發(fā)電裝置，它的結(jié)構(gòu)是一個套在輻向形永久磁鐵槽中的半徑為r=0.1m、匝數(shù)n=20的線圈，磁場的磁感線均沿半徑方向均勻分布（其右視圖如圖乙所示）．在線圈所在位置磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小均為1T，線圈的電阻為2Ω，它的引出線接有8Ω的小電珠L．外力推動線圈框架的P端，使線圈沿軸線做往復(fù)運(yùn)動，便有電流通過電珠．當(dāng)線圈向右的位移x隨時間t變化的規(guī)律如圖丙所示時（x取向右為正），π取3.14，π2取10，下列說法正確的是（　�。�精英家教網(wǎng)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示是某人設(shè)計的一種振動發(fā)電裝置，它的結(jié)構(gòu)是一個套在輻向形永久磁鐵槽中的半徑為r=0.1m、匝數(shù)n=20的線圈，磁場的磁感線均沿半徑方向均勻分布（其右視圖如圖乙所示）．在線圈所在位置磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小均為0.2T，線圈的電阻為1.5Ω，它的引出線接有質(zhì)量為0.01kg、電阻為0.5Ω的金屬棒MN，MN置于傾角為30°的光滑導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌寬度為0.25m．外力推動線圈框架的P端，使線圈沿軸線做往復(fù)運(yùn)動，便有電流通過MN．當(dāng)線圈向右的位移x隨時間t變化的規(guī)律如圖丙所示時（x取向右為正），g=10m/s2．求：
精英家教網(wǎng)
（1）若MN固定不動，流過它的電流大小和方向？
（2）若MN可自由滑動，至少要加多大的勻強(qiáng)磁場B'才能使MN保持靜止，并在圖丁中畫出磁感應(yīng)強(qiáng)度B'隨時間變化的圖象；
（3）發(fā)電機(jī)的輸出功率．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示，某人設(shè)計了一種振動發(fā)電裝置，它的結(jié)構(gòu)是一個半徑r=0.1m、20匝的線圈套在輻向形永久磁鐵槽中，磁場中的磁感線均沿半徑方向均勻分布，從右側(cè)觀察如圖乙所示。已知線圈所在位置磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小均為0.2T，線圈總電阻為2Ω，它的引出線接有阻值為8Ω的燈泡L。外力推動與線圈相連的P端使其做往復(fù)運(yùn)動，線圈切割輻向磁場中的磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，線圈位移隨時間變化的規(guī)律如圖丙所示（線圈位移取向右為正）。

（1）在丁圖中畫出感應(yīng)電流隨時間變化的圖象（在乙圖中取逆時針電流為正〉；

（2）求每一次推動線圈運(yùn)動過程中作用力的大��；

（3）若不計摩擦等損耗，求該發(fā)電機(jī)的輸出功率。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案