作业帮如图11所示,匝数为100匝、面积为0.01 m2的线圈,处于磁感应强度B1为 T的匀强磁场中．当线圈绕O1O2以转速n为300 r/min匀速转动时,电压表、电流表的读数分别为7 V、1 A．电动机的内阻r为1 Ω,牵引一
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/05/03 16:10:31
如图11所示,匝数为100匝、面积为0.01 m2的线圈,处于磁感应强度B1为 T的匀强磁场中．当线圈绕O1O2以转速n为300 r/min匀速转动时,电压表、电流表的读数分别为7 V、1 A．电动机的内阻r为1 Ω,牵引一
如图11所示,匝数为100匝、面积为0.01 m2的线圈,处于磁感应强度B1为 T的匀强磁场中．当线圈绕O1O2以转速n为300 r/min匀速转动时,电压表、电流表的读数分别为7 V、1 A．电动机的内阻r为1 Ω,牵引一根原来静止的、长L为1 m、质量m为0.2 kg的导体棒MN沿轨道上升．导体棒的电阻R为1 Ω,架在倾角为30°的框架上,它们处于方向与框架平面垂直、磁感应强度B2为1 T的匀强磁场中．当导体棒沿轨道上滑1.6 m时获得稳定的速度,这一过程中导体棒上产生的热量为4 J．不计框架电阻及一切摩擦,g取10 m/s2.求：(1)若从线圈处于中性面开始计时,写出其所产生的电动势瞬时表达式； (2)导体棒MN的稳定速度； (3)导体棒MN从静止至达到稳定速度时所用的时间t.
如图11所示,匝数为100匝、面积为0.01 m2的线圈,处于磁感应强度B1为 T的匀强磁场中．当线圈绕O1O2以转速n为300 r/min匀速转动时,电压表、电流表的读数分别为7 V、1 A．电动机的内阻r为1 Ω,牵引一
(1)E=10sin(10πt)V
(2)（mg＋F安培力）v＝IU－I^2r,v＝2m/s（vm＝－3 m/s舍去）
（2）（IU－I2r）t＝mgh＋1/2mv^2＋Q,t＝1 s
根号下20
（1）线圈转动过程中电动势的最大值为
Em=NB1Sω=NB1S•2πn=100×
1
π
×0.01×2π×5V=10V．
则线圈从中性面开始计时的电动势瞬时表达式为e=Emsinωt=10sin10πtV
（2）棒达到稳定速度时，电动机的电流I=1A
电动机的输出功率P出=IU-I2r
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（1）线圈转动过程中电动势的最大值为
Em=NB1Sω=NB1S•2πn=100×
1
π
×0.01×2π×5V=10V．
则线圈从中性面开始计时的电动势瞬时表达式为e=Emsinωt=10sin10πtV
（2）棒达到稳定速度时，电动机的电流I=1A
电动机的输出功率P出=IU-I2r
又P出=Fv
而棒产生的感应电流I′=
E
R
=
B2Lv
R
稳定时棒处于平衡状态，故有：
F=mgsinθ+B2I′L
由以上各式代入数值，得棒的稳定速度v=2m/s．
（3）由能量守恒得P出t=mgh+
1
2
mv2+Q
其中h=xsinθ=1.6sin30°=0.80m
所以t=1.0s．
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