问题
问答题
矩形线圈abcd的长ab=20cm,宽bc=10cm,匝数n=200,线圈总电阻R=5Ω,整个线圈位于垂直于线圈平面的匀强磁场内,并保持静止.
(1)若匀强磁场的磁感强度B随时间的变化如甲图所示,求线图的感应电动势ε及t=0.30s时线圈的ab边所受的安培力多大.
(2)若匀强磁场的磁感强度B随时间作正弦变化的规律如乙图所示,线圈1min产生多少热量?
答案
(1)磁感强度的变化率为
△t 30×10-2
=△B
=0.50T/s(20-5)×10-2
感应电动势ε=n △t △t
=nS△φ
=200×0.20×0.10×0.50V=20V △B
t=0.3s时,B=20×10-2T,
安培力 f=nBlL=nBL R 5
=200×0.20×0.20×ε
=3.2N 2
(2)题中线圈不动,磁场变化,可等效于线圈在磁感强度为Bm的恒定的匀强磁场中匀速转动
(转动轴与磁场方向垂直),周期0.02s,
角速度ω= T
=100πrrad/s2π
线圈感应电动势的最大值εm=nωBmS
=200×100×0.20×0.02=80πV.
有效值ε=εm/
=402
πV2
t |
2 |
选择题