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[4/9]π，磁场均沿半径方
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[4/9]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边和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．则（ ）A．线圈切割磁感线时，感应电动势的大小Em=2Bl2ω
B．线圈切割磁感线时，bc边所受安培力的大小F=
| 4NB2l3ω |
| R+r |
C．线圈旋转一圈时，流过电阻R的净电荷量为零
D．外力做功的平均功率为
| 16N2B2l4ω2 |
| 9(r+R) |
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解题思路：根据法拉第电磁感应定律求出感应电动势；根据欧姆定律得出电流大小，根据安培力公式求出大小；根据q=n[△Φ/R+r]求解电量；根据P=
求解外力做功的平均功率．
| E2 |
| R+r |
A、bc、ad 边的运动速度v=ω[l/2]
感应电动势Em=4NBlv
解得Em=2NBl2ω，故A错误；
B、根据欧姆定律得
电流 Im=
Em
R+r
安培力F=2NBlml
解得F=
4N 2B2l3ω
R+r，故B错误；
C、线圈旋转一圈时，磁通量的变化量为零，故平均感应电动势为零，故流过电阻R的净电荷量为零，故C正确；
D、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[4/9]π，电机的总功率：
P=[4/9]•
E2
R+r=
16N2B2l4ω2
9(r+R)；
外力做功的功率与电源的总功率相等；故D正确；
故选：CD．
点评：
本题考点： 导体切割磁感线时的感应电动势；电功、电功率；安培力．
考点点评： 本题实质上是电磁感应知识的具体应用，是右手定则、法拉第电磁感应定律、安培力等知识的综合应用．
1年前
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1年前1个回答
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