Question

如图13-1-4所示，矩形线框的匝数n=250匝，ab=12 cm,ad=10 cm，线框置于B=T的匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以120 r/min匀速转动，线框通过滑环与外电路相连，外电路接有R=12 Ω 的电阻及一只发光的电压为12 V的氖泡L，求：

图13-1-4

（1）当开关S接e时，A表的读数为多少？R的热功率为多大？10 min内外力对线框做功多少？

（2）当开关S接f时，氖泡的闪光频率为多大？通电10 min，氖泡发光的总时间为多少？（线框电阻不计）

Answer 1

(1) A  24 W  1.44×10⁴ J

(2)4 Hz  200 s

解析:

（1）S接e时，有：I==

代入数据得I= A

P=I²·R=24 W

W=P·t=24×10×60 J=1.44×10⁴ J.

（2）S接f时，根据正弦曲线变化规律，由U=U_msinωt,即12=24sinωt，可得t=，可知在交变电流的一个周期T内，氖泡闪光2次，一周期内的发光时间为，因T= s，故氖泡闪光频率为4 Hz，

故通电10 min，氖泡发光的总时间为：

t_总=×=200 s.