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如图左所示，边长为l和L的矩形线框、互相垂直，彼此绝缘，可绕中心轴O1O2转动，将两线框的始端并在一起接到滑环C，末端并在一起接到滑环D，C、D彼此绝缘.通过电刷
题目详情
| 如图左所示，边长为 l 和 L 的矩形线框  、 互相垂直，彼此绝缘，可绕中心轴 O 1 O 2 转动，将两线框的始端并在一起接到滑环 C ，末端并在一起接到滑环 D ， C 、 D 彼此绝缘.通过电刷跟 C 、 D 连接.线框处于磁铁和圆柱形铁芯之间的磁场中，磁场边缘中心的张角为45°，如图右所示（图中的圆表示圆柱形铁芯，它使磁铁和铁芯之间的磁场沿半径方向，如图箭头所示）.不论线框转到磁场中的什么位置，磁场的方向总是沿着线框平面.磁场中长为 l 的线框边所在处的磁感应强度大小恒为 B ，设线框 和 的电阻都是 r ，两个线框以角速度 ω 逆时针匀速转动，电阻 R =2 r . 小题1:求线框 转到图右位置时感应电动势的大小；小题2:求转动过程中电阻 R 上的电压最大值； 小题3:求外力驱动两线框转动一周所做的功。 |
▼优质解答
答案和解析
| 小题1: E =2 Blv =2 Bl  = BlL ω 小题2: U R = IR 外  （小题3: W 外 =4 P ·  = P · = P · （ |
| 小题1:根据磁场分布特点，线框不论转到磁场中哪一位置，切割磁感线的速度始终与磁场方向垂直，故线框  转到图示位置时，感应电动势的大小 E =2 Blv =2 Bl = BlL ω 小题2:线框转动过程中，只能有一个线框进入磁场（作电源），另一个线框与外接电阻 R 并联后一起作为外电路。.电源内阻为 r ，外电路总电阻 R 外 =  r .故 R 两端的电压最大值： U R = IR 外 小题3:因每个线框作为电源时产生的总电流和提供的功率分别为： I =  , P = IE = 两线框转动一周时间内，上线圈只有两次进入磁场，每次在磁场内的时间（即作为电源时的做功时间）为  .根据能的转化和守恒定律，外力驱动两线圈转动一周的功，完全转化为电源所获得的电能，所以W 外 =4 P · = P · = P · |
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