问题 计算题

如图所示,长为6m的导体AB在磁感强度B=0.1T的匀强磁场中,以AB上的一点O为轴,沿着顺时针方向旋转。角速度ω=5rad/s,O点距A端为2m,求AB的电势差。

答案

3(V)

【错解分析】根据法拉第电磁感应定律

ε=Blv

v=ωl

ε=Bl2ω

断路时导体端电压等于电动势

得:

错解原因:法拉第电磁感应定律的导出公式ε=Blv是有条件的。它适用于导体平动且速度方向垂直于磁感线方向的特殊情况。不符合本题的转动情况,本题用错了公式。另外判断感应电动势方向上也出现了问题。

【正解】由于法拉第电磁感应定律ε=Blv适用于导体平动且速度方向垂直于磁感线方向的特殊情况。将转动问题转化为平动作等效处理。因为v=ωl,可以用导体中点的速度的平动产生的电动势等效于OB转动切割磁感线产生的感应电动势。

UBO = UB -UO = εBO =4(V)

同理  

UAO = UA- UO= εAO =1(V)

UAB =UA - UB=(UA- UO)- (UB- UO)=UAO- UBO = 1-4=-3(V)

【点评】本题中的等效是指产生的感应电动势相同。其基础是线速度与角速度和半径成正比。

单项选择题 A1/A2型题
解答题