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如图是某学习小组在空旷的场地上做“摇绳发电实验”的示意图.他们将一铜芯线像甩跳绳一样匀速摇动,铜芯线的两端分别通过细铜线与灵敏交流电流表相连.摇绳的两位同学的连线与所
题目详情
如图是某学习小组在空旷的场地上做“摇绳发电实验”的示意图.他们将一铜芯线像甩跳绳一样匀速摇动,铜芯线的两端分别通过细铜线与灵敏交流电流表相连.摇绳的两位同学的连线与所在处的地磁场(可视为匀强磁场)垂直.摇动时,铜芯线所围成半圆周的面积S=2m2,转动角速度ω=10
rad/s,用电表测得电路中电流I=40μA,电路总电阻R=10Ω,取
=2.25.
(1)求该处地磁场的磁感应强度B;
(2)求铜芯线转动一周的过程中,电路产生的焦耳热Q.
2 |
π | ||
|
(1)求该处地磁场的磁感应强度B;
(2)求铜芯线转动一周的过程中,电路产生的焦耳热Q.
▼优质解答
答案和解析
(1)铜芯线中产生的是正弦交流电,
电流表测量的是电流的有效值,
电流的最大值:Im=
I ①
感应电动势的最大值:Em=ImR ②
感应电动势的最大值:Em=BωS ③
代入数据解得:B=2×10-5T ④
(2)铜芯线转动一周,电路中产生的焦耳热:
Q=I2RT ⑤,
代入数据解得:Q=7.2×10-9J ⑥
答:(1)该处地磁场的磁感应强度B为2×10-5T;
(2)铜芯线转动一周的过程中,电路产生的焦耳热Q为7.2×10-9J.
电流表测量的是电流的有效值,
电流的最大值:Im=
2 |
感应电动势的最大值:Em=ImR ②
感应电动势的最大值:Em=BωS ③
代入数据解得:B=2×10-5T ④
(2)铜芯线转动一周,电路中产生的焦耳热:
Q=I2RT ⑤,
代入数据解得:Q=7.2×10-9J ⑥
答:(1)该处地磁场的磁感应强度B为2×10-5T;
(2)铜芯线转动一周的过程中,电路产生的焦耳热Q为7.2×10-9J.
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