分析 (1)当直导线有效的切割长度最大时,产生的感应电动势最大,最大的切割长度等于圆的直径,由E=BLv求解.
(2)由数学知识求出有效切割长度与时间的关系,再由公式E=BLv求解.
(3)由法拉第电磁感应定律求平均感应电动势.
解答 解:(1)直导线最大有效的切割长度为2R,则感应电动势的最大值为:
Em=B•2Rv=2BRv
(2)直导线运动时间t时,有效的切割长度为:
L=2$\sqrt{{R}^{2}-(R-vt)^{2}}$=2$\sqrt{2Rvt-{v}^{2}{t}^{2}}$
则感应电动势随时间变化的规律有:
E=BLv=2Bv$\sqrt{2Rvt-{v}^{2}{t}^{2}}$
(3)从开始运动至经过圆心的过程中直导线中的平均感应电动势为:
$\overline{E}$=$\frac{△Φ}{△t}$=$\frac{B•\frac{1}{2}π{R}^{2}}{\frac{R}{v}}$=$\frac{πBRv}{2}$
答:(1)感应电动势的最大值为2BRv.
(2)在这一过程中感应电动势随时间变化的规律为E=2Bv$\sqrt{2Rvt-{v}^{2}{t}^{2}}$.
(3)从开始运动至经过圆心的过程中直导线中的平均感应电动势为$\frac{πBRv}{2}$.
点评 解决本题的关键要理解并能求出有效切割的长度,结合几何知识和电磁感应规律研究.
科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 粒子带正电 | |
B. | 粒子的质量为$\frac{Eq}{g}$ | |
C. | 粒子沿顺时针方向做匀速圆周运动 | |
D. | 粒子从圆轨道的最高点运动到最低点的时间为$\frac{πE}{gB}$ |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 当0<ω<4rad/s时,物体在传送带上一直做匀减速直线运动 | |
B. | 当ω≥28rad/s时,物体在传送带上一直加速 | |
C. | 当ω=24rad/s时,传送带对物体做的功为6.0J | |
D. | v0=5m/s |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 102cm2 | B. | 104cm2 | C. | 106cm2 | D. | 108cm2 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 0 | B. | $\frac{Bπ{r}^{2}}{R}$ | C. | $\frac{2Bπ{r}^{2}}{R}$ | D. | $\frac{4Bπ{r}^{2}}{R}$ |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | △V1<△V2 | B. | △V1=△V2 | ||
C. | △V1>△V2 | D. | 无法比较△V1与△V2大小关系 |
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | B. | C. | D. |
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科目:高中物理 来源: 题型:填空题
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