分析 (1)由图丙求出线圈运动的速度,由E=BLv求出感应电动势,然后由欧姆定律求出感应电流,由此画图;
(2)由F=BIL求出安培力,由平衡条件求出推力大小.
(3)小灯泡是外电路,小电珠的功率是发电机的输出功率,由P=I2R求出输出功率.
解答 解:(1)从图丙可以看出,线圈往返的每次运动都是匀速直线运动,其速度为v=$\frac{△x}{△t}=\frac{0.08}{0.1}$m/s=0.8 m/s
线圈左右运动时做切割磁感线运动产生的感应电动势为:E=2nπrBv=2×25×π×0.1×$\frac{1}{π}$×0.8 V=4.0 V
根据闭合电路的欧姆定律可得感应电流 I=$\frac{E}{{R}_{1}+{R}_{2}}=\frac{4}{2+8}$A=0.40A
电流图象如图所示.
(2)由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=nBIL=2nBIπr=2×25×$\frac{1}{π}$×0.4×π×0.1 N=2 N.
(3)发电机的输出功率即灯的电功率.P=I2R2=0.42×8 W=1.28 W.
答:(1)感应电流随时间变化的图象见解析;
(2)每一次推动线圈运动过程中的作用力为2N:
(3)该发动机的输出功率为1.28 W.
点评 本题主要是考查了法拉第电磁感应定律和闭合电路的欧姆定律;对于导体切割磁感应线产生的感应电动势的计算公式E=BLv,要知道L为有效切割长度.
科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 乙车的加速度大小为1.6m/s2 | B. | 乙车的初位置在s0=60m处 | ||
C. | 甲车的初速度为零 | D. | 5s时两车相遇,此时甲车速度较大 |
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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:计算题
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 在任何时刻线框中都无感应电流 | |
B. | 在t1时刻线框中有沿acba方向的感应电流 | |
C. | 在t2时刻线框中有沿acba方向的感应电流 | |
D. | 在t3时刻线框中有沿abca方向的感应电流 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | t3-t4时间内,小球竖直向下做匀减速直线运动 | |
B. | t0-t2时间内,合力对小球先做正功后做负功 | |
C. | 0-t2时间内,小球的平均速度一定为$\frac{{v}_{3}}{2}$ | |
D. | t3-t4时间内,拉力做的功为$\frac{m({v}_{3}+{v}_{4})}{2}$[(v4-v3)+g(t4-t3)] |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 10N | B. | 15N | C. | 20N | D. | 25N |
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科目:高中物理 来源: 题型:填空题
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科目:高中物理 来源: 题型:实验题
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