Question

19．南昌二中第46届田径运动会于2015年10月23日胜利召开．在运动会开幕式上，一航拍直升机悬停在学校操场上空某处．该处地磁场的磁感应强度沿竖直方向的分量为B，直升机金属螺旋桨叶片长为L，螺旋桨转动的频率为f，站在地面向上看，螺旋桨作顺时针方向转动．螺旋桨叶片的近轴端为a，远轴端为b，如图所示．如果忽略a到转轴中心线的距离，求每个叶片在转动过程中产生的电动势E，并指出a、b两点哪一端电势较高．

Answer 1

分析 先根据螺旋桨转动的频率f计算出转动的角速度，利用角速度计算B点的线速度，再利用感应电动势公式E=BLv计算，根据右手定则判断电流方向，即可判断a，b的电势情况；

解答 解：螺旋桨转动的频率为f，则转动的角速度ω=2πf
b点的线速度为v=ωL=2πfL
叶片转动的平均速度$\overline{v}=\frac{v}{2}=πfL$
则每个叶片在转动过程中产生的电动势E=BL$\overline{v}$=πfL²B
由右手定则可知，感应电流方向由a→b，则a点电势高于b点电势
答：每个叶片在转动过程中产生的电动势E为πfL²B，且a点电势高于b点电势．

点评 本题的关键是熟悉导体切割磁感线时的感应电动势的计算公式，从题目已知去寻找物理量，另外熟悉右手定则的使用．