如图所示.一个小型旋转电枢式交流发电机.其矩形线圈的长度为a.宽度为b.共有n匝.总电阻为r．与线圈两端相接触的集流环上接有一个阻值为R的定值电阻．线圈以角速度ω在磁感应强度为B的匀强磁场中绕与磁场方向垂直的对称轴OO'匀速转动.沿转轴OO'方向看去.线圈转动方向沿顺时针．(1)在图中画出线圈经过图示位置时通过电阻R上的感应� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

如图所示，一个小型旋转电枢式交流发电机，其矩形线圈的长度为a，宽度为b，共有n匝，总电阻为r．与线圈两端相接触的集流环上接有一个阻值为R的定值电阻．线圈以角速度ω在磁感应强度为B的匀强磁场中绕与磁场方向垂直的对称轴OO'匀速转动，沿转轴OO'方向看去，线圈转动方向沿顺时针．
（1）在图中画出线圈经过图示位置时通过电阻R上的感应电流的方向．
（2）从图示位置（线圈平面平行于磁场方向）开始计时，经多长时间，通过电阻R上的电流的瞬时值第一次为零．
（3）与电阻并联的交流电压表的示数是多少？

分析：利用右手定则判断电流方向，当线圈与磁场方向垂直时，线圈中的瞬时电流为零，电压表显示的是有效值．

解答：解：（1）由右手定则知，线圈经过图示位置时通过电阻R上的感应电流的方向为自上而下．
（2）交流电的周期T=

2π

，从图上位置，经过t=

2ω

第一次出现i=0的情况．
（3）交流电电动势的最大值：E_m=nBSω=nBabω
感应电流的最大值：I_m=

nBabω

R+r

电阻两端电压的最大值为：U_m=I_mR
电压表的示数为有效值：U=

nBabωR

(R+r)

答：（1）线圈经过图示位置时通过电阻R上的感应电流的方向为自上而下．
（2）从图示位置（线圈平面平行于磁场方向）开始计时，经

2ω

时间，通过电阻R上的电流的瞬时值第一次为零．
（3）与电阻并联的交流电压表的示数是

nBabωR

(R+r)

．

点评：本题考查了交流电产生的过程和原理，会用右手定则判断电流方向，能够表示出电动势的最大值，知道电压表显示的是有效值．

练习册系列答案

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