图34-10甲是交流发电机模型示意图．在磁感应强度为B的匀强磁场中.有一矩形线圈abcd可绕线圈平面内垂直于磁感线的轴OO′转动.由线圈引出的导线ae和df分别与两个跟线圈一起绕OO′转动的金属圆环相连接.金属圆环又分别与两个固定的电刷保持滑动接触.这样矩形线圈在转动中就可以保持和外电路电阻R形成闭合电路．图34-10乙是线圈的主视图.� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

图34－10甲是交流发电机模型示意图．在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一矩形线圈abcd可绕线圈平面内垂直于磁感线的轴OO′转动，由线圈引出的导线ae和df分别与两个跟线圈一起绕OO′转动的金属圆环相连接，金属圆环又分别与两个固定的电刷保持滑动接触，这样矩形线圈在转动中就可以保持和外电路电阻R形成闭合电路．图34－10乙是线圈的主视图，导线ab和cd分别用它们的横截面来表示．已知ab长度为L₁，bc长度为L₂，线圈以恒定角速度ω逆时针转动．(只考虑单匝线圈)

甲　　　　　　　　　乙　　　　　　　　　丙

图34－10

(1)线圈平面处于中性面位置时开始计时，试推导t时刻整个线圈中的感应电动势e₁的表达式；

(2)线圈平面处于与中性面成φ₀夹角位置时开始计时，如图丙所示，试写出t时刻整个线圈中的感应电动势e₂的表达式；

(3)若线圈电阻为r，求线圈每转动一周电阻R上产生的焦耳热．(其他电阻均不计)

图34－11

解析：(1)矩形线圈abcd转动过程中，只有ab和cd切割磁感线，设ab和cd的转动速度为v，则

v＝ω·　①

在t时刻，导线ab和cd因切割磁感线而产生的感应电动势均为

E₁＝BL₁v_⊥　②

由图可知v_⊥＝vsinωt　③

则整个线圈的感应电动势为

e₁＝2E₁＝BL₁L₂ωsinωt　④

(2)当线圈由题图(c)位置开始运动时，在t时刻整个线圈的感应电动势为

e₂＝BL₁L₂ωsin(ωt＋φ₀)　⑤

(3)由闭合电路欧姆定律可知

I＝　⑥

这里E为线圈产生的电动势的有效值

E＝＝　⑦

则线圈转动一周在R上产生的焦耳热为

Q_R＝I²RT　⑧

其中T＝　⑨

于是Q_R＝πRω².

答案：(1)e₁＝BL₁L₂ωsinωt

(2)e₂＝BL₁L₂ωsin(ωt＋φ₀)

(3)πRω²

练习册系列答案

小博士期末闯关100分系列答案

名校名师培优全程检测卷系列答案

名师题库系列答案

本土教辅名校学案黄冈期末全程特训卷系列答案

年级	高中课程	年级	初中课程
高一	高一免费课程推荐！	初一	初一免费课程推荐！
高二	高二免费课程推荐！	初二	初二免费课程推荐！
高三	高三免费课程推荐！	初三	初三免费课程推荐！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>

相关习题

科目：高中物理 来源： 题型：

处于匀强磁场中的一个带电粒子，仅在磁场力作用下做匀速圆周运动．将该粒子的运动等效为环形电流，那么此电流值(　　)

A．与粒子电荷量成正比

B．与粒子速率成正比

C．与粒子质量成正比

D．与磁感应强度成正比

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

如图32－3所示，电源的电动势为E，内阻r不能忽略．A、B是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数相当大的线圈．关于这个电路的以下说法正确的是(　　　)

A．开关闭合到电路中电流稳定的时间内，A灯立刻亮，而后逐渐变暗，最后亮度稳定

B．开关闭合到电路中电流稳定的时间内，B灯立刻亮，而后逐渐变暗，最后亮度稳定

C．开关由闭合到断开瞬间，A灯闪亮一下再熄灭

D．开关由闭合到断开瞬间，电流自左向右通过A灯

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

如图33－11甲所示，一足够长阻值不计的光滑平行金属导轨MN、PQ之间的距离L＝1.0 m，NQ两端连接阻值R＝1.0 Ω的电阻，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨所在平面向上，导轨平面与水平面间的夹角θ＝30°.一质量m＝0.20 kg、阻值r＝0.50 Ω的金属棒垂直于导轨放置并用绝缘细线通过光滑的定滑轮与质量M＝0.60 kg的重物P相连．细线与金属导轨平行．金属棒沿导轨向上滑行的速度v与时间t之间的关系如图33－11乙所示，已知金属棒在0～0.3 s内通过的电量是0.3～0.6 s内通过电量的，g＝10 m/s²，求：

甲

乙

图33－11

(1)0～0.3 s内棒通过的位移；

(2)金属棒在0～0.6 s内产生的热量．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

如图34－5所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生的正弦式交流电的图象，当调整线圈转速后，所产生的正弦式交流电的图象如图线b所示，以下关于这两个正弦式交流电的说法正确的是(　　)

图34－5

A．在图中t＝0时刻穿过线圈的磁通量均为零

B．线圈先后两次转速之比为3∶2

C．交流电a的瞬时值表达式为u＝10sin5πt(V)

D．交流电b的最大值为5 V

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

图35－3为远距离高压输电的示意图．关于远距离输电，下列表述正确的是(　　)

图35－3

A．增加输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失

B．高压输电是通过减小输电电流来减小电路的发热损耗

C．在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越小

D．高压输电必须综合考虑各种因素，不一定是电压越高越好

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

理想变压器原、副线圈的匝数分别为n₁＝10匝和n₂＝100匝，副线圈接有1 000 Ω的电阻，原线圈与电阻不计的导线构成闭合回路，其中圆形区域的面积为S＝ m².在该圆形区域内有如图35－10所示的按正弦规律变化的磁场垂直穿过，则内阻不计的电流表的示数为(提示：B＝B₀sinωt，则＝B₀ωcosωt)(　　)