如图11所示,匝数为100匝、面积为0.01 m2的线圈,处于磁感应强度B1为 T的匀强磁场中.当线圈绕O1O2以转速n为300 r/min匀速转动时,电压表、电流表的读数分别为7 V、1 A.电动机的内阻r为1 Ω,牵引一
来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/11/09 04:02:51
如图11所示,匝数为100匝、面积为0.01 m2的线圈,处于磁感应强度B1为 T的匀强磁场中.当线圈绕O1O2以转速n为300 r/min匀速转动时,电压表、电流表的读数分别为7 V、1 A.电动机的内阻r为1 Ω,牵引一
如图11所示,匝数为100匝、面积为0.01 m2的线圈,处于磁感应强度B1为 T的匀强磁场中.当线圈绕O1O2以转速n为300 r/min匀速转动时,电压表、电流表的读数分别为7 V、1 A.电动机的内阻r为1 Ω,牵引一根原来静止的、长L为1 m、质量m为0.2 kg的导体棒MN沿轨道上升.导体棒的电阻R为1 Ω,架在倾角为30°的框架上,它们处于方向与框架平面垂直、磁感应强度B2为1 T的匀强磁场中.当导体棒沿轨道上滑1.6 m时获得稳定的速度,这一过程中导体棒上产生的热量为4 J.不计框架电阻及一切摩擦,g取10 m/s2.求:(1)若从线圈处于中性面开始计时,写出其所产生的电动势瞬时表达式; (2)导体棒MN的稳定速度; (3)导体棒MN从静止至达到稳定速度时所用的时间t.
如图11所示,匝数为100匝、面积为0.01 m2的线圈,处于磁感应强度B1为 T的匀强磁场中.当线圈绕O1O2以转速n为300 r/min匀速转动时,电压表、电流表的读数分别为7 V、1 A.电动机的内阻r为1 Ω,牵引一
(1)E=10sin(10πt)V
(2)(mg+F安培力)v=IU-I^2r,v=2m/s(vm=-3 m/s舍去)
(2)(IU-I2r)t=mgh+1/2mv^2+Q,t=1 s
根号下20
(1)线圈转动过程中电动势的最大值为
Em=NB1Sω=NB1S•2πn=100×
1
π
×0.01×2π×5V=10V.
则线圈从中性面开始计时的电动势瞬时表达式为e=Emsinωt=10sin10πtV
(2)棒达到稳定速度时,电动机的电流I=1A
电动机的输出功率P出=IU-I2r
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(1)线圈转动过程中电动势的最大值为
Em=NB1Sω=NB1S•2πn=100×
1
π
×0.01×2π×5V=10V.
则线圈从中性面开始计时的电动势瞬时表达式为e=Emsinωt=10sin10πtV
(2)棒达到稳定速度时,电动机的电流I=1A
电动机的输出功率P出=IU-I2r
又P出=Fv
而棒产生的感应电流I′=
E
R
=
B2Lv
R
稳定时棒处于平衡状态,故有:
F=mgsinθ+B2I′L
由以上各式代入数值,得棒的稳定速度v=2m/s.
(3)由能量守恒得P出t=mgh+
1
2
mv2+Q
其中h=xsinθ=1.6sin30°=0.80m
所以t=1.0s.
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