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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′匀速转动,线圈的匝数n=100、电阻r="10" W,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F随时间t按图17(乙)所示正弦规律变化。 求:

(1)交流发电机产生的电动势的最大值;
(2)写出感应电流瞬时函数表达式;
(3)交流电压表的示数;
(4)线圈从图示位置转动90°过程中通过电阻R的电量。
(5)1min时间内外力对线框所做的功。
(2)

试题分析:






点评:解决本题的关键知道正弦式交流电峰值的表达式Em=nBSω,以及知道峰值与有效值的关系,能从图中得出有效信息,难度不大,属于基础题.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,理想变压器原线圈的匝数匝,副线圈的匝数匝,均为定值电阻,原线圈接如图所示的交变电压.开始开关S处于断开状态,下列说法中正确的是 (  )
A.电压表示数为22V
B.当开关S闭合后,电压表示数变大
C.当开关S闭合后,电流表示数变大
D.当开关S闭合后,变压器的输入功率减小

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,矩形闭合线圈ABCD在匀强磁场中绕垂直于磁场 方向的转轴OO′以恒定的角速度转动,当线圈平面转到与磁场方向垂直的位置时
A.穿过线圈的磁通量最小B.线圈中的感应电流为零
C.线圈中的感应电动势最大D.AB边所受的安培力最大

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

内阻不计的交流发电机产生电动势E="10sin50πt" (V),接有负载电阻R=10Ω,现把发电机的转速提高一倍,则(   )
A.负载两端电压的有效值将变为28.2VB.交流电的频率将变为50Hz
C.负载消耗的功率将变为20WD.负载消耗的功率将变为40W

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,N=50匝的矩形线圈abcd,边长ab=20 cm,ad=25 cm,放在磁感应强度B=0.4 T的匀强磁场中,外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈中线的OO′轴以n=3000 r/min的转速匀速转动,线圈电阻r=1 Ω,外电路电阻R=9 Ω,t=0时,线圈平面与磁感线平行,ab边正转出纸外、cd边转入纸里.

(1)在图中标出t=0时感应电流的方向;
(2)写出线圈感应电动势的瞬时表达式;
(3)从图示位置转过90°过程中流过电阻R的电荷量是多大?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

有一匝数为10匝的正方形线圈,边长为20 cm,线圈总电阻为1 Ω,线圈绕OO′轴以10π rad/s的角速度匀速转动,如图所示,垂直于线圈平面(纸面)向里的匀强磁场的磁感应强度为0.5 T。问:(从如图所示位置开始计时)

(1)该线圈产生的交变电流的电动势峰值和电流的峰值分别为多少?
(2)线圈从图示位置转过60°时,感应电动势的瞬时值是多大?
(3)写出感应电动势随时间变化的瞬时值表达式。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

交流发电机在工作时的电动势e=Emsinωt.若将线圈匝数、线圈面积都提高到原来的两倍,其他条件不变,则电动势变为(  )
A.e=2EmsinωtB.e=4EmsinωtC.e=12EmsinωtD.e=14Emsinωt

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,为交流发电机示意图,匝数为n=100匝矩形线圈,边长分别10cm和20cm,内电阻r=5Ω,在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中绕OO’以轴ω= rad/s角速度匀速转动,线圈和外电阻为R=20Ω相连接,求:

(1)S断开时,电压表示数;
(2)开关S合上时,电压表和电流表示数。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图3所示,单匝矩形线圈的一半放在具有理想边界的匀强磁场中,线圈轴线OO′与磁场边界重合,线圈按图示方向匀速转动,t=0时刻线圈平面与磁场方向垂直,规定电流方向沿abcda为正方向,则线圈内感应电流随时间变化的图象是图4中的    
(  )

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