如图所示,一台模型发电机的电枢是矩形导线框abcd,其ab和cd边长l1=0.4m,ad和bc边长l2=0.2m,匝数n=100
如图所示,一台模型发电机的电枢是矩形导线框abcd,其ab和cd边长l1=0.4m,ad和bc边长l2=0.2m,匝数n=100匝,它在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中...
如图所示,一台模型发电机的电枢是矩形导线框abcd,其ab和cd边长l1=0.4m,ad和bc边长l2=0.2m,匝数n=100匝,它在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中绕通过线框对称中心线且垂直于磁场方向的轴OO′匀速转动,当开关S断开时,电压表的示数为102V,开关S闭合时,外电路上标有“10V,10W”的灯泡恰好正常发光,求:(1)导线框abcd在磁场中转动的角速度?(2)S闭合后,当导线框从图示位置转过θ=60°时的过程中通过灯泡的电量?
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(1)当S断开,电压表示数为1O
V,则:
Em=
×1O
V=20V ①
而Em=NBSω ②
由①②式可得:
ω=12.5(rad/s) ③
(2)S闭合,“10V 1OW”灯泡正常发光,则电路中电流:
I=
④
而E=I(R+r) ⑤
线框转过θ=600过程中通过灯泡的电荷量:
Q=
△t ⑥
而
=
⑦
又
=
=
⑧
则通过灯光的电量:
q=
代入数据,解得:
q≈0.016C
答:(1)导线框abcd在磁场中转动的角速度为12.5rad/s;
(2)S闭合后,当导线框从图示位置转过θ=600过程中通过灯泡的电荷量约为0.016C.
2 |
Em=
2 |
2 |
而Em=NBSω ②
由①②式可得:
ω=12.5(rad/s) ③
(2)S闭合,“10V 1OW”灯泡正常发光,则电路中电流:
I=
P |
U |
而E=I(R+r) ⑤
线框转过θ=600过程中通过灯泡的电荷量:
Q=
. |
I |
而
. |
I |
| ||
R+r |
又
. |
E |
△Φ |
△t |
NBS(1-sin60°) |
△t |
则通过灯光的电量:
q=
NBS(1-sin60°) |
R+r |
代入数据,解得:
q≈0.016C
答:(1)导线框abcd在磁场中转动的角速度为12.5rad/s;
(2)S闭合后,当导线框从图示位置转过θ=600过程中通过灯泡的电荷量约为0.016C.
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