练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

    如图K44－14甲所示是某同学设计的一种振动发电装置的示意图，它的结构是一个套在辐向形永久磁铁槽中的半径为r＝0.10 m、匝数n＝20匝的线圈，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的大小均为B＝ T，线圈的电阻为R1＝0.50 Ω，它的引出线接有R2＝9.5 Ω的小灯泡L.外力推动线圈框架的P端，使线圈沿轴线做往复运动，便有电流通过小灯泡．当线圈运动速度v随时间t变化的规律如图丙所示时(摩擦等损耗不计)．求：

     (1)小灯泡中电流的峰值；

    (2)电压表的示数；

    (3)t＝0.1 s时外力F的大小；

    (4)在不改变发电装置结构的条件下，要使小灯泡的功率提高，可采取什么办法？(至少说出两种方法)

     

    图K44－14

     (1)0.16 A　(2)1.07 V　(3)0.128 N　(4) 增大线圈运动的最大速度vm　用变压器升压

    [解析] (1)由图丙得，线圈在磁场中做往复运动，切割磁感线的有效长度L＝2πr，切割速度v＝vmsinωt＝2sin5πt m/s

    由法拉第电磁感应定律，感应电动势e＝nBLv＝nBLvmsinωt

    即产生正弦交变电流，感应电动势的峰值Em＝nBLvm＝nB·2πr·vm＝1.6 V

    小电珠中电流的峰值为Im＝＝0.16 A

    (2)电压表示数即有效值，为

    U＝＝＝0.76  V≈1.07 V

    (3)t＝0.1 s＝时，电流的瞬时值I＝Im＝0.16 A

    线圈受到的安培力FA＝nBLIm＝0.128 N

    因此时线圈速度最大，线圈的加速度为零，所以外力F的大小为F＝FA＝0.128 N

    (4) 增大功率的方法有：增大线圈运动的最大速度vm、使用变压器升高发电装置的输出电压等．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    同步练习册答案