如图所示为交流发电机的示意图.矩形线圈的匝数N＝50匝.每匝线圈的边长Lab＝0.4 m.Lbc＝0.2 m.矩形线圈所在处的匀强磁场的磁感应强度B＝0.2 T.线圈总电阻r＝1 Ω.外接电阻R＝9 Ω.线圈以n＝ π/100 r/s的转速在磁场中匀速转动.求:1.若从线框过中性面开始计时.写出回路中的电流随时间变化的关系式．2.交流� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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如图所示为交流发电机的示意图，矩形线圈的匝数N＝50匝，每匝线圈的边长L_ab＝0.4 m，L_bc＝0.2 m，矩形线圈所在处的匀强磁场的磁感应强度B＝0.2 T，线圈总电阻r＝1 Ω，外接电阻R＝9 Ω，线圈以n＝ π/100 r/s的转速在磁场中匀速转动，求：

1.若从线框过中性面开始计时，写出回路中的电流随时间变化的关系式．

2.交流电流表和交流电压表的读数．

3.此交流发电机的总功率和输出功率．

4.线圈从图示位置转过θ＝90°的过程中通过电阻R的电荷量

1.160V

2.11.3A 102V

3.1152W

4.0.08C

解析:（1）感应电动势的最大值E_M=NBL_abL_cdω=160V

（2）因为从中性面开始计时，线圈中的电动势为e= nBsωsinωt，

故回路的总电流i=e/(R+r)=16sin200t A

（3）此时电流表的示数为

电压表读数：U＝IR＝11.3×9 V≈102 V

（4）求交流发电机的功率要用有效值。

P_总=EI=1280W

P_出=UI=1152W

(5)设线圈转过θ＝90°用时间Δt，

则这段时间内线圈的平均感应电动势：

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科目：高中物理 来源： 题型：

如图所示为交流发电机示意图，匝数为n=100匝的矩形线圈，边长分别为0.1m和0.2m，内阻为 5Ω，在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中绕OO′轴以

r/s的转速匀速转动，转动开始时线圈平面与磁场方向平行，线圈通过电刷和外部 20Ω的电阻R相接、求
（1）写出线圈内产生的交变电动势瞬时值的表达式
（2）电阻R上所消耗的电功率是多少
（3）如果保持转子匀速转动，外力每分钟需要对转子所做的功；
（4）从计时开始，线圈转过π/3的过程中，通过外电阻R的电荷量．

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如图所示为交流发电机示意图，匝数n=100匝的矩形线圈，边长分别为 25cm和40cm，内阻为 5Ω，在磁感应强度B=1/π T的匀强磁场中绕OO′轴以10πrad/s的角速度匀速转动，转动开始时线圈平面与磁场方向垂直，线圈通过电刷和外部 20Ω的电阻R相接，求：
（1）电压表和电流表示数
（2）整个电路每分钟产生的热量
（3）从计时开始，0.05s内流过电阻R的电量
（4）如果把电流表换成二极管（单向导电：正向电阻为0，反向电阻∞）请画出电阻R两端电压随时间变化的u_R-t图线．

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科目：高中物理 来源： 题型：

如图所示为交流发电机示意图，匝数为n=100匝的矩形线圈，边长分别为 10cm和20cm，内阻为 5Ω，在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中绕OO′轴以50

rad/s的角速度匀速转动，转动开始时线圈平面与磁场方向平行，线圈通过电刷和外部 20Ω的电阻R相接．求电键S合上后，
（1）写出线圈内产生的交变电动势瞬时值的表达式
（2）电压表和电流表示数；
（3）电阻R上所消耗的电功率是多少？
（4）如保持转子匀速转动，外力每分钟需要对转子所做的功；
（5）从计时开始，线圈转过

的过程中，通过外电阻R的电量．

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如图所示为交流发电机示意图，线圈的AB边连在金属滑环K上，CD边连在滑环L上，导体做的两个电刷E、F分别压在两个滑环上，线圈在转动时可以通过滑环、电刷保持与外电路的连接．关于其工作原理，下列说法中正确的是（　　）