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如图所示,矩形线圈面积为S,匝数为N,线圈电阻为r,在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO′轴以角速度ω匀速转动,外电路电阻为R.当线圈由图示位置转过90°的过程中,求:

(1)通过电阻R的电荷量q.
(2)电阻R上产生的焦耳热Q.
(1)  (2)

试题分析:(1)依题意磁通量的变化量ΔΦBS,线圈转过90°的时间为,平均感应电动势为;平均感应电流为;通过电阻R的电荷量为
(2)线圈中感应电动势的有效值和最大值Em的关系是,电路中电流的有效值为
电阻R上产生的焦耳热为

点评:对于交变电流,求解热量、电功和电功率用有效值,而求解电量要用平均值.
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1所示,在匀强磁场中,一矩形金属线圈两次分别以不同的转速,绕与磁感线垂直的轴匀速转动,产生的交变电动势图象如图2中曲线a、b所示,则
A.两次t=0是时刻线圈平面均与中性面重合
B.曲线a、b对应的线圈转速之比为2:3
C.曲线a表示的交变电动势频率为25Hz
D.曲线b表示的交变电动势有效值为10V

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

在匀强磁场中,一矩形金属线圈绕与磁感线垂直的转轴匀速转动,如图甲所示,产生的交变电动势的图象如图乙所示,则
A.t =0.005s时线圈平面与磁场方向平行
B.t =0.010s时线圈的磁通量变化率最大
C.线圈产生的交变电动势频率为100HZ
D.线圈产生的交变电动势有效值为311V

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一个单匝的线圈,面积为S,在匀强磁场中绕垂直磁感线的轴匀速转动,产生的感应电动势随时间变化的规律如图所示,下列判断正确的是(  )

A.在A、C时刻线圈通过中性面
B.在时刻线圈与磁感线的夹角为60°
C.电动势的有效值与平均值相等都是
D.磁场的磁感应强度为

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势et图像如图所示,则 ( )
A.t1t3时刻线圈通过中性面
B.t2t4时刻线圈中磁通量最大
C.t1t3时刻线圈中磁通量变化率最大
D.t2t4时刻线圈平面与中性面垂直

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一单匝闭合线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动,在转动过程中,线框中的最大磁通量为m,最大感应电动势为Em,下列说法中正确的是(    )
A.当磁通量为零时,感应电动势也为零
B.当磁通量减小时,感应电动势也减小
C.当磁通量等于0.5m时,感应电动势等于0.5Em
D.角速度等于Em/m

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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匝的矩形线圈,边长分别为 10 cm和20 cm,内阻为 5Ω,在磁感应强度B="0.5" T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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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一台旋转电枢式交流发电机,在正常工作时的电动势e=220√2sin100πt(V),由于超负荷使得电枢转速降低了1/10,这时的电动势是(      )
A.e=220√2sin100πt(V)B.e=220√2sin90πt(V)
C.e=198√2sin100πt(V)D.e=198√2sin90πt(V)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

如右图所示,N匝的矩形线圈abcd,面积为S,放在磁感应强度B的匀强磁场中,外力使线圈绕垂直磁感线且通过线圈中线的OO′以n转/秒的转速匀速转动,线圈电阻r,外电路电阻R,t=0时,线圈平面与磁感应线平行,ab边正好转出纸外、cd边转入纸里.

(1) 在图中标出t=0时感应电流的方向_____ __;(填abcda或adcba)
(2) 写出线圈感应电动势的瞬时值表达式_____ ___;
(3) 从图示位置转过90°过程中流过电阻R的电荷量是________;
(4) 线圈转一圈外力做功____  ____ 。

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