题目

如图所示，匝数为100匝、面积为0.01m²的线圈，处于磁感应强度B₁为

1

π

提问时间：2020-07-23

答案

（1）线圈转动过程中电动势的最大值为
     E_m=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=E_msinωt=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．