Question

（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

 

Answer 1

【答案】

（1）（V）（2）C（3）J

【解析】（1）峰值电动势E_m = nBSω =20v…………………..（1分）

所求表达式为 （V）…………（2分）

（2）所求电量C…（2分）

（3）回路中电流的有效值A…（2分）

所求过程所用时间s …………（1分）

所以线圈中产生的焦耳热J ………………（2分）

本题考查交变电流的产生和有效值的概念，根据电动势的峰值公式E_m = nBSω求得最大电动势，角速度为10πrad/s，根据瞬时值表达式带入求解，流过导体横截面的电量与磁通量的变化量有关，根据公式推导得到电量公式，带入求解