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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。
(1)(2)4.3A(3)

试题分析:(1)线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动时产生的电动势的瞬时值为
,其中   由题意知rad/s
将已知数据代入可得,          (4分)
(2)由,代入数据得,
s时,线圈中电流瞬时值为A        (4分)
(3)由U=iR得,R两端电压瞬时值表达式为      (4分)
点评:交流电路中闭合电路欧姆定律同样适用,只不过电动势与电流要注意对应关系,瞬时值对应瞬时值,最大值对应最大值.
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

下图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图,其矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中,绕垂直于磁场方向的固定轴匀速转动,线圈的两端经集流环和电刷与电阻连接,与电阻并联的交流电压表为理想电表,示数是10V。图乙是穿过矩形线圈磁通量随时间t变化的图像,线圈电阻忽略不计,则下列说法正确的是:(      )
A.电阻上的电功率为10W
B.0.02s时两端的电压瞬时值为零
C.两端的电压随时间变化的规律是
D.通过的电流随时间变化的规律是

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

下列说法正确的是(     )
A.用交流电压表测量电压时,指针来回摆动
B.用电器上所标电压值是交流电的最大值
C.如果交流电的最大值是5A,则最小值为-5A
D.一周期内交流电的方向改变两次

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

旋转电枢式发电机产生的感应电动势为e=εmsinωt伏.如果将电枢的匝数增加1倍,转速增加1倍,其他条件不变,感应电动势为(   )
A.e=2εmsin2ωt伏B.e=2εmsin4ωt伏
C.e=4εmsin2ωt伏D.e=4εmsin4ωt伏

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

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

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,一圆柱形铁芯上沿轴线方向绕有矩形线圈,铁芯与磁极的缝隙间形成了辐向均匀磁场,磁场的中心与铁芯的轴线重合.当铁芯绕轴线以角速度ω沿顺时针方向匀速转动时,下列线圈中电流随时间变化的图象,正确的是(从图位置开始计时,NS极间缝隙的宽度不计,以a边的电流进入纸面,b边的电流出纸面为正方向)(   )

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

交流发电机正常工作时产生的电动势为e=Emsinωt,若将其线圈的匝数减为原来的一半而转速增为原来的2倍,其他条件不变,则产生的电动势的表达式为:( )
A.e=EmsinωtB.e=2EmsinωtC.e=2Emsin2ωtD.e=Emsin2ωt

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(10分)如图9所示,交流发电机的矩形线圈abcd中,已知线圈面积为0.01m2,匝数100匝,线圈电阻r =2Ω,外电阻R =8Ω,电流表和电压表对电路的影响忽略不计。线圈在磁感强度B=2/(T)的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO’匀速转动,角速度ω=10πrad/s。若线圈经图示位置时开始计时(线圈平面平行于磁场方向),

(1)写出线圈中感应电动势瞬时值的表达式;
(2)从图示位置起转过90°过程中,通过电阻R的电量
(3)从图示位置起转过90°过程中,线圈上产生的焦耳热

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,50匝矩形线圈ABCD处于磁感应强度大小T的水平匀强磁场中,线圈面积S=0.5m2,电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴OO′以角速度ω="200" rad/s匀速转动,线圈中产生的感应电流通过金属滑环EF与理想变压器原线圈相连,变压器的副线圈线接入一只“220V,60W”灯泡,且灯泡正常发光,求:

(1).线圈中产生交变电压的有效值为多少?
(2).变压器原、副线圈匝数之比为多少?
(3).与变压器串联的交流电流表的示数为多少?维持线圈匀速转动输入的最小机械功率为多少?

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