图1是一台发电机定子中的磁场分布图,其中N、S是永久磁铁的两个磁极,它们的表面呈半圆柱面形状。M是圆柱形铁芯,它与磁极的柱面共轴。磁极与铁芯之间的缝隙中形成方向沿圆柱

◎ 题目

图1是一台发电机定子中的磁场分布图,其中N、S是永久磁铁的两个磁极,它们的表面呈半圆柱面形状。M是圆柱形铁芯,它与磁极的柱面共轴。磁极与铁芯之间的缝隙中形成方向沿圆柱半径、大小近似均匀的磁场,磁感强度B=0.050T
图2是该发电机转子的示意图(虚线表示定子的铁芯M)。矩形线框abcd可绕过ad、cb 边的中点并与图1中的铁芯M共轴的固定转轴oo′旋转,在旋转过程中,线框的ab、cd边始终处在图1所示的缝隙内的磁场中。已知ab边长 l1=25.0cm, ad边长 l2=10.0cm 线框共有N=8匝导线,放置的角速度。将发电机的输出端接入图中的装置K后,装置K能使交流电变成直流电,而不改变其电压的大小。直流电的另一个输出端与一可变电阻R相连,可变电阻的另一端P是直流电的正极,直流电的另一个输出端Q是它的负极。
图3是可用于测量阿伏加德罗常数的装置示意图,其中A、B是两块纯铜片,插在CuSO4稀溶液中,铜片与引出导线相连,引出端分别为x、 y。
现把直流电的正、负极与两铜片的引线端相连,调节R,使CuSO4溶液中产生I=0.21A的电流。假设发电机的内阻可忽略不计,两铜片间的电阻r是恒定的。
(1)求每匝线圈中的感应电动势的大小。
(2)求可变电阻R与A、B间电阻r之和。

◎ 答案

(1)
(2)

◎ 解析

(1)设线框边的速度为v,则       
一匝线圈中的感应电动势为        
代入数据解得                    
(2)N匝线圈中的总感应电动势为 
由欧姆定律,得                 
代入数字解得                  

◎ 知识点

    专家分析,试题“图1是一台发电机定子中的磁场分布图,其中N、S是永久磁铁的两个磁极,它们的表面呈半圆柱面形状。M是圆柱形铁芯,它与磁极的柱面共轴。磁极与铁芯之间的缝隙中形成方向沿圆柱…”主要考查了你对  【电磁感应现象的综合应用】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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