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如图甲所示是某同学设计的一种振动发电装置的示意图

发布时间:2021-03-10 19:05:07

1. 如图甲所示是某人设计的一种振动发电装置,它的结构是一个套在辐向形永久磁铁槽中的半径为r=0.1m、匝数n=

(1)从抄图可以看出,线袭圈往返的每次运动都是匀速直线运动,其速度为 v=
△x
△t
=0.8 m/s
线圈做切割磁感线E=2nπrBv=2×20×3.14×0.1×0.2×0.8=2 V
(2)感应电流 I=
E
R 1 + R 2
=0.2 A
电流图象如右图


(3)由于线圈每次运动都是匀速直线运动,所以每次运动过程中推力必须等于安培力.
F =F =nILB=2nIp rB=2×20×0.2×3.14×0.1×0.2=0.5 N.
(4)发电机的输出功率即灯的电功率.P=I 2 R 2 =0.2 2 ×8 W=0.32 W
(5)磁感线是闭合曲线,所以在磁铁内部也有磁感线,这些磁感线穿过线圈了,所以线圈中的磁通量不为零,且在运动过程中磁通量发生变化了.
故本题答案:(1)2V.(2)如图.(3)0.5N.(4)0.32W.(5)磁感线是闭合曲线,在磁铁的内部也有磁感线,这些磁感线穿过线圈,线圈中的磁通量不为0,运动的过程中,磁通量发生变化.

2. 如图甲所示是某同学设计的一种振动发电装置的示意图,它的结构是一个套在辐向形永久磁铁槽中的半径为r=0.

(1)线圈中产生的感应电动势最大值Em=2nπrBv=2×20×π×0.1×

0.2
π
×2V=1.6V
小电珠中电流的最大值Im=
Em
R1+R2
=0.16A.
(2)小电珠中电压的最大值Um=ImR2=0.16×9.5V=1.52V
由于线圈中产生的是正弦式电流,则小电珠中电压的有效值为U=

3. 如图甲所示是一种振动发电装置,它的结构是一个套在辐向形永久磁铁槽中的半径为r=0.1m、匝数n=20的线圈,

(1)由图丙所示图象可知,线圈往返的每次运动都是匀速直线运动,
0~0.1s时间内,其速度为:v=

△x
△t
=
0.08
0.1
=0.8m/s,方向向右;
0.1s~0.2s时间内,其速度:v′=
△x′
△t′
=
0?0.08
0.2?0.1
=-0.8m/s,方向向左;
(2)线圈做切割磁感线运动产生的感应电动势为:
E=nBLv=n?2πrBv=20×2×3.14×0.1×0.2×0.8=2V;
(3)感应电流:I=
E
r+R
=
2
2+8
=0.2A,
根据右手定则可得,当线圈沿x正方向运动时,
产生的感应电流由D向下经过电珠L流向C的,
线圈沿x轴负方向运动时,电流向上流过小电珠,
感应电流随时间变化的图象如图所示:

(4)发电机的输出功率即灯的电功率为:
P=I2R=(0.2)2×8=0.32W;
答:(1)0~0.1s时间内速度大小为0.8m/s,方向向右,0.1s~0.2s时间内速度大小为0.8m/s,方向向左.
(2)线圈运动时产生的感应电动势E的大小为2V.
(3)感应电流随时间变化的图象如图所示.
(4)该发电机的输出功率P为0.32W.

4. 如图甲所示是某人设计的一种振动发电装置,它的结构是一个套在辐向形永久磁铁槽中的半径为r=0.1 m、匝数

(1)见下图;(2)0.5 N;(3)0.32 W

5. 如图甲所示是某同学设计的一种振动发电装置的示意图,它的结构是一个套在辐向形永久磁铁槽中的半径为r=0

(1) 0.16 A. (2) 1.07 V(3) 0.128 N.

6. (2011上海二模)如图甲所示是某人设计的一种振动发电装置,它的结构是一个套在辐向形永久磁铁槽中的半

(1)从图可以复看出,线圈制往返的每次运动都是匀速直线运动,其速度为 v=

△x
△t
=0.8 m/s
线圈做切割磁感线E=2nπrBv=2×20×3.14×0.1×0.2×0.8=2 V
(2)感应电流 I=
E
R1+R2
=0.2 A
电流图象如右图
(3)由于线圈每次运动都是匀速直线运动,所以每次运动过程中推力必须等于安培力.
F=F=nILB=2nIp rB=2×20×0.2×3.14×0.1×0.2=0.5 N.
(4)发电机的输出功率即灯的电功率.P=I2R2=0.22×8 W=0.32 W
(5)磁感线是闭合曲线,所以在磁铁内部也有磁感线,这些磁感线穿过线圈了,所以线圈中的磁通量不为零,且在运动过程中磁通量发生变化了.
故本题答案:(1)2V.(2)如图.(3)0.5N.(4)0.32W.(5)磁感线是闭合曲线,在磁铁的内部也有磁感线,这些磁感线穿过线圈,线圈中的磁通量不为0,运动的过程中,磁通量发生变化.

7. 如图甲所示是某同学设计的一种振动发电装置的示意图,一个半径r=0.10m、匝数n=20的线圈套在永久磁铁槽中

2V
9.5Ω+0.5Ω
=0.2A,
根据右手定则可得,当线圈沿x正方向运动时,
产生的感应电流在图(甲)中是由D向下经过电珠L流向C的.
电流随时间变化的图象如图所示.
(3)由于线圈每次运动都是匀速直线运动,
所以每次运动过程中推力必须等于安培力.
F=F=nNIL=nBI(2πr)=20×0.2×2×3.14×0.1×0.2=0.5(N),
(4)发电机的输出功率即灯的电功率:
P=I2R2=(0.2)2×9.5=0.38(W);
答:(1)线圈产生的感应电动势E的大小为2V;
(2)线圈运动时产生的感应电流为0.2A,I-t图象如图所示;
(3)每一次推动线圈运动过程中作用力F的大小为0.5N;
(4)该发电机的输出功率为0.38W.

8. 如图1所示,(a)是某人设计的一种振动发电装置,它的结构是一个半径为r=0.1m的有20匝的线圈套在辐向形永

(1)从图中可以看出,线圈往返的每次运动都是匀速直线运动,其速度为:
v=

△x
△t
=
0.08
0.1
=0.8m/s,
线圈做专切割磁感线运属动产生的感应电动势为:
E=n2πrBv=20×2×3.14×0.1×0.2×0.8V=2V
感应电流:I=
E
R1+R2
=
2
8+2
=0.2A,
根据右手定则可得,当线圈沿x正方向运动时,产生的感应电流在图1(a)中是由D向下经过电珠L流向C的.于是可得到如答图所示的电流随时间变化的图象.
(2)由于线圈每次运动都是匀速直线运动,所以每次运动过程中推力必须等于安培力为:
F=F=nILB=nI(2πr)B=20×0.2×2×3.14×0.1×0.2=0.5(N).
(3)发电机的输出功率即灯的电功率为:
P=I2R2=(0.2)2×8=0.32W;
答:(1)感应电流随时间变化的图象如图所示.
(2)每一次推动线圈运动过程中的作用力是0.5N.
(3)该发电机输出的功率0.32W.

9. 如图甲所示是一种振动发电装置的示意图,一个半径r=0.10m、匝数n=20的线圈套在永久磁铁槽中,槽中磁场的

A、线圈中来产生的感应电动势最大自值为:Em=2nπrBv=2×20×π×0.1×

0.6
π
×

10. 如图所示是某人设计的一种振动发电装置,它的结构是一个半径为r=0.1m的有10匝线圈(示意图中只画了3匝)

(1)根据楞次定律可知,电流方向为a→L→b
(2)从图丙可以看出,线圈在往返的每次运动都是匀速直线运动,速度
v=

△x
△t
0.08
0.1
m/s=0.8m/s
线圈聘做切割磁感线运动产生的感应电流每次运动过程中都是恒定不变的.
由于感应电动势E=nBLv式中L是线圈每一周的长度,所以:
E=n?2πrBv=10×2×3.14×0.1×0.2×0.8V=1V
感应电流:I=
E
R+r
=
1
8+2
A=0.1A
则电流随时间的变化的图象如图所示.
(3)由于线圈每次运动都是匀速直线运动,所以每次运动过程中推力必须等于安培力.
F=F=nILB=nl(2πr)B=10×0.1×2×3.14×0.1×0.2N=0.13N
(4)发电机输出功率即灯的电功率:
P=I2R=(0.1)2×8W=0.08W


答:(1)写出在0-0.1s时间内通过电珠L的电流方向a→L→b;
(2)画出感应电流随时间变化的图象如上图所示;
(3)每一次推动线圈运动过程中的作用力为0.13N;
(4)该发电机的输出功率为0.08W.

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