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一个直流电动机的内电阻,与R=10的电阻串联接在线圈上,线圈从图示位置开始匀速转动,已知线圈面积S =m2,共10匝,线圈的电阻不计,匀强磁场T,转速n =60r/s,闭合开关S后电动机正常工作,电压表的示数为100V,

(1) 求线圈从图示位置转动的电动势的瞬时表达式
(2)电动机输出的机械功率
(1)120sin120πt(2)192W

试题分析:(1)由图示位置,e=NBSWsin(Wt)=120sin120πt  3分
(2)电源电压有效值E==120V                  2分
电路电流       I==2A                  2分
电动机热功率  P==8W                     1分
电动机总功率  P=UVI=200W                     1分
电动机的机械功率 P=P-P=192W               1分
点评:本题是简单的交流发电机的原理,考查综合应用法拉第定律、欧姆定律、楞次定律等电磁学规律分析实际问题的能力.
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

如图甲所示为一台小型发电机构造的示意图,线圈逆时针转动,产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图乙所示。发电机线圈内电阻为l.0,外接灯泡的电阻为9.0。则
A.在t=0.0ls的时刻,穿过线圈磁通量为零
B.瞬时电动势的表达式为
C.电压表的示数为6V
D.通过灯泡的电流为0.6A

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

某小型发电机产生的交变电动势为e=10sin10πt(V),对此电动势,下列表述正确的有
A.最大值是VB.频率是10HzC.有效值是10VD.周期是0.2s

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

闭合矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,产生正弦交流电,电动势表达式为V,电流表达式为. 若把线圈匝数增加一倍,转速也增加一倍,其它条件不变. 则交流电的电动势与电流表达式分别为:(    )
A.,B.,
C.,D.,

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示, 面积均为S的线圈均绕其对称轴或中心轴在匀强磁场B中以角速度ω匀速转动, 能产生正弦交变电动势e=BSωsinωt的图是( )

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

一矩形线圈,面积是0.05m2,共100匝,线圈电阻为2Ω,外接电阻为R=8Ω,线圈在磁感应强度为T的匀强磁场中以300r/min的转速绕垂直于磁感线的轴匀速转动,如图所示,若从中性面开始计时,求:

(1)线圈中感应电动势的瞬时值表达式。
(2)线圈从开始计时经1/30s时,线圈中电流的瞬时值。
(3)外电路电阻R两端电压的瞬时值表达式。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图为交流发电机的示意图.正方形线框处于匀强磁场中,已知边长L=10cm,磁感应强度B=1T,线圈匝数n=100,线圈电阻r=5,外电路负载电阻R=5,线圈以10r/s的转速匀速转动.从图示位置开始计时,两块电表均为理想电表。(无理数一律保留原形,不必求值!)
(1)写出该发电机产生的电动势的瞬时值e的表达式;
(2)求电流表示数I和电压表示数U.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(10分)如图所示为交流发电机示意图,匝数为匝的矩形线圈,边长分别为l0cm和20cm,内阻为5,在磁感强度B=0.5T的匀强磁场中绕轴以的角速度匀速转动,线圈和外部20电阻R相接,求:

(1)S断开时,电压表示数;
(2)S闭合时,电流表示数;
(3)发电机正常工作时,通过电阻R的电流最大值是多少?R上所消耗的电功率是多少?
(4)线圈从图示位置转过90°的过程中,通过电阻R的电量为多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一矩形线圈在匀强磁场中绕中心轴转动,产生的交流电动势e=10sin4πt(V),以下说法正确的是  
A.交流电的频率是4πHz
B.当t=0时,线圈平面跟中性面垂直
C.当t=0.5s时,e有最大值
D.交流电的周期是0.5s

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