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    如图甲所示是某人设计的一种振动发电装置，它的结构是一个套在辐向形永久磁铁槽中的半径为r＝0.1 m、匝数n＝20的线圈，磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布（其右视图如图乙所示）。在线圈所在位置磁感应强度B的大小均为0.2 T，线圈的电阻为2 Ω，它的引出线接有8 Ω的小电珠L（可以认为电阻为定值）。外力推动线圈框架的P端，使线圈沿轴线做往复运动，便有电流通过电珠。当线圈向右的位移x随时间t变化的规律如图丙所示时（x取向右为正），求：

    （1）线圈运动时产生的感应电流I的大小，并在图丁中画出感应电流随时间变化的图像（在图甲中取电流由C向上流过电珠L到D为正）；

    （2）每一次推动线圈运动过程中作用力F的大小；

    （3）该发电机的输出功率P（摩擦等损耗不计）；

     

    （1）见下图；（2）0.5 N；（3）0.32 W

     

    【解析】

    试题分析：（1）从图可以看出，线圈往返的每次运动都是匀速直线运动，其速度为

    线圈做切割磁感线E＝2n（rBv＝2（20（3.14（0.1（0.2（0.8 V＝2 V 感应电流

    电流图像如上图

    （2）于线圈每次运动都是匀速直线运动，所以每次运动过程中推力必须等于安培力。

    F推＝F安＝nILB＝2nI（rB＝2（20（0.2（3.14（0.1（0.2 N＝0.5 N。

    （3发电机的输出功率即灯的电功率．P＝I2R2＝0.22（8 W＝0.32 W

    考点：导体切割磁感线时的感应电动势

     

    练习册系列答案
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    A．嫦娥三号在A处由圆轨道Ⅰ变轨为椭圆轨道Ⅱ时，必须点火减速

    B．嫦娥三号沿椭圆轨道由A处飞向B处过程中，月球引力对其做负功

    C．根据题中条件可求出月球的平均密度

    D．根据题中条件可求出月球表面的重力加速度

     

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    （1）求烟尘颗粒在通道内运动时加速度的大小和方向；

    （2）求除尘过程中烟尘颗粒在竖直方向所能偏转的最大距离；

    （3）除尘效率是衡量除尘器性能的一个重要参数。除尘效率是指一段时间内被吸附的烟尘颗粒数量与进入除尘器烟尘颗粒总量的比值。试求在上述情况下该除尘器的除尘效率；若用该除尘器对上述比荷的颗粒进行除尘，试通过分析给出在保持除尘器通道大小不变的前提下，提高其除尘效率的方法。

     

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    A．增大电子枪的加速电压，电子束的轨道半径不变

    B．增大电子枪的加速电压，电子束的轨道半径变小

    C．增大励磁线圈中的电流，电子束的轨道半径不变

    D．增大励磁线圈中的电流，电子束的轨道半径变小

     

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    B．P、Q两点的电势相等

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    （1）弹体所受安培力大小；

    （2）弹体从静止加速到4km/s，轨道至少要多长？

    （3）弹体从静止加速到4km/s过程中，该系统消耗的总能量；

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    C. A处电势必高于B处电势 D. 负电荷在A处电势能大于B处电势能

     

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    A．120km/h B．240km/h C．320km/h D．480km/h

     

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