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(2011年湖南长沙模拟)一个阻值为2 Ω的线圈在匀强磁场中转动,产生的交变电动势为e=10sin20πtV,当该线圈与一阻值为8 Ω的电阻组成闭合回路时,下列说法正确的是(  )
A.t=0时,线圈平面位于中性面
B.t=0时,穿过线圈的磁通量为0
C.电阻的热功率为16 W
D.用电压表测路端电压时读数为11.3 V
:A

分析:本题考查了交流电的描述,根据交流电的表达式,可知知道其最大值,以及线圈转动的角速度等物理量,知道电动势的表达式是正弦函数,从中性面开始计时的,此时磁通量最大,根据P=I2R求解电功率,电压表和电流表测量的都是有效值。
解答:
A、因为电动势的表达式是正弦函数,所以是从中性面开始计时的,故A正确;
B、t=0时,线圈处于中性面,线圈平面与磁场垂直,磁通量最大,故B错误;
C、由题意可知,电动势的有效值为10V,所以电路中的电流为:I="E/" R+r=1A,所以电阻的热功率为P=I2R=8W,故C错误;
D、用电压表测路端电压时读数为U=IR=8V,故D错误。
故选A。
点评:对于交流电的产生和描述要正确理解,要会推导交流电的表达式,明确交流电表达式中各个物理量的含义,知道电压表和电流表测量的都是有效值。
练习册系列答案
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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如图示,则(   )
A.t1时刻线圈通过中性面
B.t2时刻线圈中磁通量最大
C.t3时刻线圈中磁通量变化率最大
D.t4时刻线圈中磁通量最大

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

如图12所示,线圈的面积是0.05m2,共100匝;线圈的电阻r=1Ω,外接电阻R=24Ω。匀强磁场的磁感应强度为T,当线圈以300r/min的转速匀速转动时,若从线圈平面与磁感线平行时开始计时,则线圈中感应电动势的最大值为_    __v,感应电动势的瞬时值表达式为e=_____________(v),电路中电流表的示数为_________ A。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一个闭合的矩形线圈放在匀强磁场中匀速转动,角速度为ω时,线圈中产生的交变电动势的最大值为E0,周期为T0,外力提供的功率为P0.若使线圈转动的角速度变为2ω,线圈中产生的交变电动势的最大值为E,周期为T,外力提供的功率为P.则E、T和P的大小为                                                                   (  )
A.E=2E0,T=T0,P=2P0
B.E=E0,T=T0,P=2P0
C.E=2E0,T=T0,P=2P0
D.E=2E0,T=T0,P=4P0

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(8分)如图(a)所示是旋转电枢式交流发电机的示意图,电枢的电阻r=5Ω,灯泡电阻R=95Ω,图(b)所示是电枢匀速转动时产生正弦式电流的电动势随时时间变化的图象。

(1)线圈产生的电动势在什么位置为零?在什么位置最大?
(2)电动势的峰值、周期和频率各多少?
(3)写出电流的瞬时值的表达式?
(4)电压表和电流表的读数各是多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图(a)所示,一矩形线圈abcd放置在匀强磁场中,并绕过ab、cd中点的轴OO′以角速度ω逆时针匀速转动.若以线圈平面与磁场夹角θ=45°时[如图(b)]为计时起点,并规定当电流自a流向b时电流方向为正.则下列四幅图中正确的是(   )

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

发电机转子是匝数n=100,边长L=20cm的正方形线圈,其置于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中,绕着垂直磁场方向的轴以ω=100π(rad/s)的角速度转动,当转到线圈平面与磁场方向垂直时开始计时.线圈的电阻r=1Ω,外电路电阻R=99Ω.试求:
(1)写出交变电流瞬时值表达式;
(2)外电阻上消耗的功率;
(3)从计时开始,线圈转过过程中,通过外电阻的电荷量是多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

矩形线框在匀强磁场内匀速转动过程中,线框输出的交流电压随时间变化的图像如图所示,下列说法中正确的是(    )
A.2s末线框平面垂直于磁场,通过线框的磁通量最大
B.1s末线框平面垂直于磁场,通过线框的磁通量变化最快
C.此交变电流方向在1min内改变30次
D.将此交变电流接一标有:“36V,40W”的白炽灯时,此灯能正常发光

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

实验室里的交流发电机可简化为如图所示的模型,正方形线圈在水平匀强磁场中,绕垂直于磁感线的OO’ 轴匀速转动。今在发电机的输出端接一个电阻R和理想电压表,并让线圈每秒转25圈,读出电压表的示数为10V。已知R =" 10" Ω,线圈电阻忽略不计,下列说法正确的是(   )
A.线圈位于图中位置时,线圈中的瞬时电流为零
B.流过电阻R的电流每秒钟方向改变50次
C.电阻R上的热功率等于20W
D.从中性面开始计时,线圈中电流瞬时值表达式为A

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