如圖所示1（a）是某人設(shè)計(jì)的一種振動(dòng)發(fā)電裝置，它的結(jié)構(gòu)是一個(gè)半徑為r=0.1m的有20匝的線圈套在輻向形永久磁鐵槽中，磁場的磁感線均沿半徑方向均勻分布[其右視圖如圖1（b）]．在線圈所在位置磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小均為0.2T．線圈的電阻為2Ω，它的引出線接有8Ω的電珠L．外力推動(dòng)線圈框架的P端，使線圈作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，便有電流通過電珠．當(dāng)線圈向右的位移隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖2所示時(shí)（x取向右為正）：

（1）試在圖3中畫出感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的圖象[在圖1（a）中取電流由C向上流過電珠L到D為正]．
（2）求每一次推動(dòng)線圈運(yùn)動(dòng)過程中的作用力．
（3）求該發(fā)電機(jī)輸出的功率．（摩擦等損耗不計(jì)）

如圖所示1（a）是某人設(shè)計(jì)的一種振動(dòng)發(fā)電裝置，它的結(jié)構(gòu)是一個(gè)半徑為r=0.1m的有20匝的線圈套在輻向形永久磁鐵槽中，磁場的磁感線均沿半徑方向均勻分布[其右視圖如圖1（b）]．在線圈所在位置磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小均為0.2T．線圈的電阻為2Ω，它的引出線接有8Ω的電珠L．外力推動(dòng)線圈框架的P端，使線圈作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，便有電流通過電珠．當(dāng)線圈向右的位移隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖2所示時(shí)（x取向右為正）：

（1）試在圖3中畫出感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的圖象[在圖1（a）中取電流由C向上流過電珠L到D為正]．
（2）求每一次推動(dòng)線圈運(yùn)動(dòng)過程中的作用力．
（3）求該發(fā)電機(jī)輸出的功率．（摩擦等損耗不計(jì)）

如今，世界各國的科學(xué)家都在尋找和開發(fā)新的能源。最近，美國麻省理工學(xué)院的兩名學(xué)生發(fā)現(xiàn)，人類運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的能量是一種尚待開發(fā)的新能源。他們設(shè)計(jì)了一種地板系統(tǒng)，可以在火車站、舞廳、商場等人流集中的地方收集人們走路、跳舞以及跳躍等運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的機(jī)械能，并將其轉(zhuǎn)化為電能。他們稱這種“發(fā)電”形式為“人群電場”。這種地板系統(tǒng)是由很多木塊交錯(cuò)組成的，人們走路時(shí)會(huì)對這種地板產(chǎn)生壓力，通過一定的裝置，把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。受此啟發(fā)，某學(xué)校研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了一種振動(dòng)發(fā)電裝置，如圖所示是此裝置的模型。它的結(jié)構(gòu)是一個(gè)半徑為r=0．1m的有50匝的線圈套在輻向形永久磁鐵槽中，磁場的磁感線均沿半徑方向均勻分布(如圖甲、乙所示)。線圈的電阻為2，它的引出線接有“4V,2W”的燈泡L，外力推動(dòng)線圈的P端，作往復(fù)運(yùn)動(dòng)．當(dāng)線圈向右的位移隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖丙所示時(shí)(x取向右為正)，燈泡正常發(fā)光：

    (1)試求線圈所在位置B的大小并在圖丁中畫出感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的圖象(取逆時(shí)針電流為正)．

    (2)求每一次推動(dòng)線圈運(yùn)動(dòng)過程中的作用力．

如圖13-13甲所示是一種振動(dòng)發(fā)電裝置，它的結(jié)構(gòu)由一個(gè)半徑為r=0.1 m的50匝的線圈套在輻形永久磁鐵槽上組成，假設(shè)磁場的磁感線均沿半徑方向均勻分布(如圖乙).線圈運(yùn)動(dòng)區(qū)域內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小均為，方向不變，線圈的總電阻為2 Ω，它的引出線接有8 Ω的電珠L，外力推動(dòng)線圈的P端，使線圈做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，便有電流通過電珠，當(dāng)線圈向右的位移隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖丙所示時(shí)(x取向右為正).

圖13-13

(1)畫出通過電珠L的電流圖象(規(guī)定從L→b為正方向);

(2)在0.1 s～0.15 s內(nèi)推動(dòng)線圈運(yùn)動(dòng)過程中的作用力;

(3)求該發(fā)電機(jī)的輸出功率(其他損耗不計(jì)).

如圖甲所示是某人設(shè)計(jì)的一種振動(dòng)發(fā)電裝置，它的結(jié)構(gòu)是一個(gè)套在輻向形永久磁鐵槽中的半徑為r＝0.1 m、匝數(shù)n＝20的線圈，磁場的磁感線均沿半徑方向均勻分布（其右視圖如圖乙所示）。在線圈所在位置磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小均為0.2 T，線圈的電阻為2 Ω，它的引出線接有8 Ω的小電珠L（可以認(rèn)為電阻為定值）。外力推動(dòng)線圈框架的P端，使線圈沿軸線做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，便有電流通過電珠。當(dāng)線圈向右的位移x隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖丙所示時(shí)（x取向右為正），求：

（1）線圈運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電流I的大小，并在圖丁中畫出感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的圖像（在圖甲中取電流由C向上流過電珠L到D為正）；
（2）每一次推動(dòng)線圈運(yùn)動(dòng)過程中作用力F的大?。?br />（3）該發(fā)電機(jī)的輸出功率P（摩擦等損耗不計(jì)）；

如圖甲所示是某人設(shè)計(jì)的一種振動(dòng)發(fā)電裝置，它的結(jié)構(gòu)是一個(gè)套在輻向形永久磁鐵槽中的半徑為r＝0.1 m、匝數(shù)n＝20的線圈，磁場的磁感線均沿半徑方向均勻分布（其右視圖如圖乙所示）。在線圈所在位置磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小均為0.2 T，線圈的電阻為2 Ω，它的引出線接有8 Ω的小電珠L（可以認(rèn)為電阻為定值）。外力推動(dòng)線圈框架的P端，使線圈沿軸線做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，便有電流通過電珠。當(dāng)線圈向右的位移x隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖丙所示時(shí)（x取向右為正），求：

（1）線圈運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電流I的大小，并在圖丁中畫出感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的圖像（在圖甲中取電流由C向上流過電珠L到D為正）；

（2）每一次推動(dòng)線圈運(yùn)動(dòng)過程中作用力F的大??；

（3）該發(fā)電機(jī)的輸出功率P（摩擦等損耗不計(jì)）；

 

如圖甲所示是某人設(shè)計(jì)的一種振動(dòng)發(fā)電裝置，它的結(jié)構(gòu)是一個(gè)套在輻向形永久磁鐵槽中的半徑為r＝0.1 m、匝數(shù)n＝20的線圈，磁場的磁感線均沿半徑方向均勻分布（其右視圖如圖乙所示）。在線圈所在位置磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小均為0.2 T，線圈的電阻為2 Ω，它的引出線接有8 Ω的小電珠L。外力推動(dòng)線圈框架的P端，使線圈沿軸線做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，便有電流通過電珠。當(dāng)線圈向右的位移x隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖丙所示時(shí)（x取向右為正），求：
（1）線圈運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢E的大小；
（2）線圈運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電流I的大小，并在圖丁中畫出感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的圖像（在圖甲中取電流由C向上流過電珠L到D為正）；
（3）每一次推動(dòng)線圈運(yùn)動(dòng)過程中作用力F的大?。?br/>（4）該發(fā)電機(jī)的輸出功率P（摩擦等損耗不計(jì)）；
（5）某同學(xué)說：“該線圈在運(yùn)動(dòng)過程中，磁感線始終與線圈平面平行，線圈中的磁通量始終為零，磁通量保持不變，因此線圈中應(yīng)該沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，但實(shí)際卻產(chǎn)生了電流，如何解釋這個(gè)問題呢？”對這個(gè)問題說說你的看法。

      

如圖甲所示是某人設(shè)計(jì)的一種振動(dòng)發(fā)電裝置，它的結(jié)構(gòu)是一個(gè)套在輻向形永久磁鐵槽中的半徑為r=0.1m、匝數(shù)n=20的線圈，磁場的磁感線均沿半徑方向均勻分布（其右視圖如圖乙所示）．在線圈所在位置磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小均為0.2T，線圈的電阻為1.5Ω，它的引出線接有質(zhì)量為0.01kg、電阻為0.5Ω的金屬棒MN，MN置于傾角為30°的光滑導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌寬度為0.25m．外力推動(dòng)線圈框架的P端，使線圈沿軸線做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，便有電流通過MN．當(dāng)線圈向右的位移x隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖丙所示時(shí)（x取向右為正），g=10m/s²．求：

（1）若MN固定不動(dòng)，流過它的電流大小和方向？
（2）若MN可自由滑動(dòng)，至少要加多大的勻強(qiáng)磁場B'才能使MN保持靜止，并在圖丁中畫出磁感應(yīng)強(qiáng)度B'隨時(shí)間變化的圖象；
（3）發(fā)電機(jī)的輸出功率．

如圖甲所示是某人設(shè)計(jì)的一種振動(dòng)發(fā)電裝置，它的結(jié)構(gòu)是一個(gè)套在輻向形永久磁鐵槽中的半徑為r=0.1m、匝數(shù)n=20的線圈，磁場的磁感線均沿半徑方向均勻分布（其右視圖如圖乙所示）．在線圈所在位置磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小均為0.2T，線圈的電阻為2Ω，它的引出線接有8Ω的小電珠L．外力推動(dòng)線圈框架的P端，使線圈沿軸線做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，便有電流通過電珠．當(dāng)線圈向右的位移x隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖丙所示時(shí)（x取向右為正），求：
（1）線圈運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢E的大小；
（2）線圈運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電流I的大小，并在圖丁中畫出感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的圖象（在圖甲中取電流由C向上流過電珠L到D為正）；
（3）每一次推動(dòng)線圈運(yùn)動(dòng)過程中作用力F的大小；
（4）該發(fā)電機(jī)的輸出功率P（摩擦等損耗不計(jì)）；
（5）某同學(xué)說：“該線圈在運(yùn)動(dòng)過程中，磁感線始終與線圈平面平行，線圈中的磁通量始終為零，磁通量保持不變，因此線圈中應(yīng)該沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，但實(shí)際卻產(chǎn)生了電流，如何解釋這個(gè)問題呢？”對這個(gè)問題說說你的看法．

如圖甲所示是某人設(shè)計(jì)的一種振動(dòng)發(fā)電裝置，它的結(jié)構(gòu)是一個(gè)套在輻向形永久磁鐵槽中的半徑為r=0.1m、匝數(shù)n=20的線圈，磁場的磁感線均沿半徑方向均勻分布（其右視圖如圖乙所示）．在線圈所在位置磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小均為0.2T，線圈的電阻為2Ω，它的引出線接有8Ω的小電珠L．外力推動(dòng)線圈框架的P端，使線圈沿軸線做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，便有電流通過電珠．當(dāng)線圈向右的位移x隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖丙所示時(shí)（x取向右為正），求：
（1）線圈運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢E的大??；
（2）線圈運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電流I的大小，并在圖丁中畫出感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的圖象（在圖甲中取電流由C向上流過電珠L到D為正）；
（3）每一次推動(dòng)線圈運(yùn)動(dòng)過程中作用力F的大??；
（4）該發(fā)電機(jī)的輸出功率P（摩擦等損耗不計(jì)）；
（5）某同學(xué)說：“該線圈在運(yùn)動(dòng)過程中，磁感線始終與線圈平面平行，線圈中的磁通量始終為零，磁通量保持不變，因此線圈中應(yīng)該沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，但實(shí)際卻產(chǎn)生了電流，如何解釋這個(gè)問題呢？”對這個(gè)問題說說你的看法．

（9分）如圖甲所示是某人設(shè)計(jì)的一種振動(dòng)發(fā)電裝置，它的結(jié)構(gòu)是一個(gè)套在輻向形永久磁鐵槽中的半徑為r＝0.1 m、匝數(shù)n＝20的線圈，磁場的磁感線均沿半徑方向均勻分布（其右視圖如圖乙所示）。在線圈所在位置磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小均為0.2 T，線圈的電阻為2 Ω，它的引出線接有8 Ω的小電珠L。外力推動(dòng)線圈框架的P端，使線圈沿軸線做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，便有電流通過電珠。當(dāng)線圈向右的位移x隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖丙所示時(shí)（x取向右為正），求：

   

   

（1）線圈運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢E的大?。?/p>

（2）線圈運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電流I的大小，并在圖丁中畫出感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的圖像（在圖甲中取電流由C向上流過電珠L到D為正）；

（3）每一次推動(dòng)線圈運(yùn)動(dòng)過程中作用力F的大??；

（4）該發(fā)電機(jī)的輸出功率P（摩擦等損耗不計(jì)）。

（08年茂名市二模）(17分)如圖16甲所示是某人設(shè)計(jì)的一種振動(dòng)發(fā)電裝置，它的結(jié)構(gòu)是一個(gè)套在輻向形永久磁鐵槽中的半徑為r＝0.1m、匝數(shù)n＝20的線圈，磁場的磁感線均沿半徑方向均勻分布(其右視圖如圖16乙所示)。在線圈所在位置磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小均為0.2T，線圈的電阻為1.5Ω，它的引出線接有質(zhì)量為0.01kg、電阻為0.5Ω的金屬棒MN，MN置于傾角為30⁰的光滑導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌寬度為0.25m。外力推動(dòng)線圈框架的P端，使線圈沿軸線做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，便有電流通過MN。當(dāng)線圈向右的位移x隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖16丙所示時(shí)(x取向右為正)，g=10m/s²。求：

   

(1)若MN固定不動(dòng)，流過它的電流大小和方向？

(2)若MN可自由滑動(dòng)，至少要加多大的勻強(qiáng)磁場才能使MN保持靜止，并在圖16丁中畫出磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的圖像；

(3)發(fā)電機(jī)的輸出功率。