Question

【题目】如图（甲）为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′按如图所示方向匀速转动，线圈的匝数n=100、电阻r=10Ω，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R=90 Ω，与R并联的交流电压表为理想电表。 在t＝0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量随时间t按图（乙）所示正弦规律变化。（取π＝3.14） 求：

（1）交流发电机产生的电动势的最大值；

（2）从t＝0时刻开始计时，线圈转过600时线圈中感应电流瞬时值及回路中的电流方向；

（3）电路中交流电压表的示数；

（4）线圈从图示位置转过90°过程中，通过线圈的电量和整个回路的焦耳热。

Answer 1

【答案】(1) 200 V (2) 1A,电流方向abcda (3) 90V (4) 3.14J

【解析】（1）由图线可知： ，

因为

所以

（2）因为

所以

电流方向为abcda

（3）电动势的有效值

由闭合电路的欧姆定律，电路中电流的有效值为I==A

交流电压表的示数为

(4)根据公式,

根据焦耳定律可得