精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
交流发电机矩形线圈边长ab="cd=0.4" m,bc="ad=0.2" m,共50匝,线圈电阻r="1" Ω,线圈在B="0.2" T的匀强磁场中,绕垂直磁场方向的轴OO′以200 rad/s的角速度匀速转动,外接电阻R=7Ω,如图所示。求:

(1)从图示位置开始计时,线圈中产生的感应电动势大小随时间变化的函数表达式;
(2)电压表读数;
(3)电阻R上的电功率。
(1)e = Emax cos(ωt) 160 cos(200t) (V)(2)98.98V(3)1400W

试题分析:(1) 根据公式可得:Emax = nBSω="160" V               (2分)
e = Emax cos(ωt) 160 cos(200t) (V)         (1分)
(2) 根据闭合回路欧姆定律得:I有效=Emax/(R+r)= 10A            (2分)
电压表读数为U有效=I有效R=70V="98.98V"          (2分)
(3) 根据公式可得: PR= I有效2R=1400W               (3分)
点评:本题考查交变电流最大值、有效值的理解和应用的能力,对于交流电表的测量值、计算交流电功率、电功等都用到有效值.
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

如图所示为某住宅区的应急供电系统,由交流发电机和副线圈匝数可调的理想降压变压器组成.发电机中矩形线圈所围的面积为S,匝数为N,电阻不计,它可绕水平轴OO′在磁感应强度为B的水平匀强磁场中以角速度ω匀速转动.矩形线圈通过滑环连接降压变压器,滑动触头P上下移动时可改变输出电压,R0表示输电线的电阻.以线圈平面与磁场平行时为计时起点,下列判断正确的是
A.若发电机线圈某时刻处于图示位置,变压器原线圈的电流瞬时值为零
B.发电机线圈感应电动势的瞬时值表达式为e =" NBSω" sinωt
C.当用电量增加时,为使用户电压保持不变,滑动触头P应向上滑动
D.当滑动触头P向下移动时,变压器原线圈两端的电压将升高

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

阻值不计的矩形线圈在匀强磁场中,绕垂直于磁感线的轴匀速转动,线圈两端的电压随时间的变化规律如图所示。则下列说法中正确的是
A.线圈两端电压的平均值为10V
B.电压表连接在线圈两端时,其示数为20V
C.在0.01s时,线圈平面与磁场垂直
D.当接外电路时,线圈内的电流方向1s内改变50次

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,在匀强磁场中有一个“π”形导线框可绕AB轴转动,已知匀强磁场的磁感应强度BT,线框的CD边长为20 cm,CEDF长均为10 cm,转速为50 r/s.若从图示位置开始计时:

(1)写出线框中感应电动势的瞬时值表达式;
(2)在et坐标系中作出线框中感应电动势随时间变化关系的图像.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

单匝闭合线框在匀强磁场中,绕垂直于磁场方向的转轴OO′匀速转动,在转动过程中,穿过线框的最大磁通量为Φm,线框中的最大感应电动势为Em,下列说法中正确的是
A.在穿过线框的磁通量为的时刻,线框中的感应电动势为
B.在穿过线框的磁通量为的时刻,线框中的感应电动势为
C.线框每转动一周,线框中的感应电流方向改变一次
D.线框转动的角速度为

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

对于正弦式交流电,下列说法正确的是(     )
A.电流在一周期内方向改变一次,大小随时间变化
B.电流在一周期内方向改变二次,大小随时间变化
C.线圈在中性面时穿过线圈的磁通量最大,电动势最大
D.线圈在垂直于中性面的位置磁通量为零,电动势为零

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

某交流发电装置产生的感应电动势与时间的关系如图所示,如果其他条件不变,仅使线圈转速加倍,则交流电动势的最大值和周期分别变为(   )
A.400V,0.02sB.200V,0.02s
C.400V,0.08sD.200V,0.08s

查看答案和解析>>

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,绕垂直磁场方向的轴匀速转动时,线圈跟中性面重合的瞬间,下列说法中正确的是
A.线圈中的磁通量最大B.线圈中的感应电动势最大
C.线圈的每一边都不切割磁感线D.线圈所受到的磁场力不为零

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图甲所示,一固定的矩形导体线圈水平放置,线圈的两端接一只小灯泡,在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场.已知线圈的匝数n=100匝,电阻r="1.0" Ω,所围成矩形的面积S="0.040" m2,小灯泡的电阻R="9.0" Ω,磁场的磁感应强度随时间按如图乙所示的规律变化,线圈中产生的感应电动势瞬时值的表达式为e=nBmStV,其中Bm为磁感应强度的最大值,T为磁场变化的周期.忽略灯丝电阻随温度的变化,求:

(1)线圈中产生感应电动势的最大值;
(2)小灯泡消耗的电功率;
(3)在磁感应强度变化的0~的时间内,通过小灯泡的电荷量.

查看答案和解析>>

同步练习册答案