[题目]某兴趣小组设计了一种发电装置.如图所示．在磁极和圆柱状铁芯之间形成的两磁场区域的圆心角α均为π.磁场均沿半径方向．匝数为N的矩形线圈abcd的边长ab＝cd＝l.bc＝ad＝2l.线圈以角速度ω绕中心轴匀速转动.bc和ad边同时进入磁场．在磁场中.两条边所经过处的磁感应强度大小均为B.方向始终与两边的运动方向垂直．题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】某兴趣小组设计了一种发电装置，如图所示．在磁极和圆柱状铁芯之间形成的两磁场区域的圆心角α均为π，磁场均沿半径方向．匝数为N的矩形线圈abcd的边长ab＝cd＝l、bc＝ad＝2l.线圈以角速度ω绕中心轴匀速转动，bc和ad边同时进入磁场．在磁场中，两条边所经过处的磁感应强度大小均为B，方向始终与两边的运动方向垂直．线圈的总电阻为r，外接电阻为R.求：

(1)线圈切割磁感线时，感应电动势的大小Em；

(2)线圈切割磁感线时，bc边所受安培力的大小F；

(3)外接电阻上电流的有效值I.

【答案】(1)Em＝2NBl2ω(2) (3)

【解析】试题分析：(1)bc、ad边的运动速度v＝ω，感应电动势Em＝4NBlv，解得Em＝2NBl2ω.

(2)电流，安培力F＝2NBIml，解得.

(3)一个周期内，通电时间t＝T，R上消耗的电能W＝Rt，且W＝I2RT

解得.

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A. 感应电流方向始终是b→a

B. 感应电流方向先是b→a，后变为a→b

C. 所受安培力方向垂直于ab向上

D. 所受安培力方向先垂直于ab向下，后垂直于ab向上

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（1）带电粒子到达P点时速度v的大小；

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A. E＝πfL2B 且a点电势低于b点电势

B. E＝2πfL2B 且a点电势低于b点电势

C. E＝πfL2B 且a点电势高于b点电势

D. E＝2πfL2B，且a点电势高于b点电势

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