问题标题:
2010年上海世博会某国家馆内,有一“自发电”地板,利用游人走过此处,踩踏地板发电.其原因是地板下有一发电装置,如图(1)所示,装置的主要结构是一个截面半径为r、匝数为n的线圈
问题描述:
2010年上海世博会某国家馆内,有一“自发电”地板,利用游人走过此处,踩踏地板发电.其原因是地板下有一发电装置,如图(1)所示,装置的主要结构是一个截面半径为r、匝数为n的线圈,无摩擦的套在磁场方向呈辐射状的永久磁铁槽中.磁场的磁感线沿半径方向均匀分布,图(2)为横截面俯视图.轻质地板四角各连接有一个劲度系数为k的复位弹簧(图中只画出其中的两个),轻质硬杆P将地板与线圈连接,从而带动线圈上下往返运动(线圈不发生形变),便能发电.若线圈所在位置磁感应强度大小为B,线圈的总电阻为R0,现用它向一个电阻为R的小灯泡供电.为便于研究,将某人走过时对板的压力使线圈发生的位移x随时间t变化的规律简化为图(3)所示.(弹簧始终处在弹性限度内,取线圈初始位置x=0,竖直向下为位移的正方向)求:
(1)0~t0时间内线圈中感应电流的大小及方向;
(2)t=
(3)人踩踏一次地板所做的功.
陈希强回答:
(1)0~t0 时间内电流方向为逆时针方向;
0~t0时间内线圈向下运动,速率为v=x
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