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有n=10匝的矩形线圈,每匝都是长50cm,宽20cm,线圈总电阻10Ω,在B=2T的匀强磁场中以角速度ω=50rad/s旋转.线圈与R=40Ω的外电阻连接,图中的电流表、电压表的接入不影响原电路.求:

(1)流过电阻电流的瞬时表达式(从中性面开始计时)

(2)电流表、电压表的读数

(3)电路中1min内产生的热量

(4)从图示位置开始计时转过90度的过程中流过安培表的电量。

 

【答案】

(1)(2) (3)6000J (4)0.4C

【解析】(1)

            

(2)电流表的示数是电流的有效值:

电动势的有效值:

电压表的示数是电阻R两端电压:

(3)电路中1min内产生的热量:

(4)从图示位置开始计时转过90度的过程中流过安培表的电量:

 

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(2003?北京)曾经流行过一种向自行车车头供电的小型交流发电机,如图1为其结构示意图.图中N、S是一对固定的磁极,abcd为固定在转轴上的矩形线框,转轴过bc的中点、与ab边平行,它的一端有一半径r0=1.0cm的摩擦小轮,小轮与自行车车轮的边缘相接触,如图2所示.当车轮转动时,因摩擦而带动小轮转动,从而使线圈在磁极间转动.设线框由N=800匝导线组成,每匝线圈的面积S=20cm2,磁极间的磁场可视为匀强磁场,磁感强度B=0.010T,自行车车轮的半径R1=35cm,小齿轮的半径R2=4.0cm,大齿轮的半径R3=10.0
cm(如图2).现从静止开始使大齿轮加速转动,问大齿轮的角速度为多大才能使发电机输出电压的有效值U=3.2V?(假定摩擦小轮与自行车之间无相对滑动)

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科目:高中物理 来源: 题型:

 曾经流行过一种向自行车车头灯供电的小型交流发电机,图2为其结构示意图.图中N、S是一对固定的磁极,abcd为固定在转轴上的矩形线框,转轴过bc边中点、与ab边平行,它的一端有一半径R0=1.0cm的摩擦小轮,小轮与自行车车轮的边缘相接触,如图3所示.当车轮转动时,因摩擦而带动小轮转动,从而使线框在磁极间转动.设线框由n=800匝导线圈组成,每匝线圈的面积S=20cm2,磁极间的磁场可视作匀强磁场,磁感应强度B=0.010T,自行车车轮的半径R1=35cm,小齿轮的半径R2=4cm,大齿轮的半径R3=10.0cm(见图3).现从静止开始使大齿轮加速转动,问大齿轮的角速度为多大才能使发电机输出电压的有效值U=3.2V?(假定摩擦小轮与自行车轮之间无相对滑动)

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科目:高中物理 来源: 题型:

曾经流行过一种向自行车车头灯供电的小型交流发电机,图3-7-2甲为其结构示意图.图中N、S是一对固定的磁极,abcd是固定在转轴上的矩形线框.转轴过bc的中点,与ab边平行, 它的一端有一半径r0=1.0 cm的摩擦小轮,小轮与自行车车轮的边缘相接触,如图3-7-2乙所示.当车轮转动时,因摩擦而带动小轮转动,从而使线框在磁极间转动.设线框由N=800匝导线圈组成,每匝线圈的面积S=20 cm2,磁极间的磁场可视为匀强磁场,磁感应强度B=0.010 T,自行车车轮的半径R1=35 cm,小齿轮的半径R2=4.0 cm,大齿轮的半径R3=10.0 cm(见图3-7-2乙).现从静止开始使大齿轮加速转动,问大齿轮的角速度为多大时才能使发电机输出电压的有效值U=3.2 V?(假定摩擦小轮与自行车车轮之间无相对滑动)

图3-7-2

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科目:高中物理 来源: 题型:

曾经流行过一种向自行车车头灯供电的小型交流发电机,图3-12甲为其结构示意图.图中N、S是一对固定的磁极,abcd为固定在转轴上的矩形线框,转轴过bc边中点、与ab边平行,它的一端有一半径r0=1.0 cm的摩擦小轮,小轮与自行车车轮的边缘相接触,如图3-12乙所示.当车轮转动时,因摩擦而带动小轮转动,从而使线框在磁极间转动.设线框由N=800匝导线圈组成,每匝线圈的面积S=20 cm2,磁极间的磁场可视为匀强磁场,磁感应强度B=0.010 T,自行车车轮的半径R1=35 cm,小齿轮的半径R2=4.0 cm,大齿轮的半径R3=10.0 cm(见图乙).现从静止开始使大齿轮加速运动,问大齿轮的角速度为多大时才能使发电机输出电压的有效值U=3.2 V?(假定摩擦小轮与自行车车轮之间无相对滑动)

图3-12

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科目:高中物理 来源: 题型:

(20分)

曾经流行过一种向自行车车头灯供电的小型交流发电机,图1结构图中,N、S是一对固定的磁极,abcd为固定在转轴上的矩形线框,转轴过bc边并与ab边平行,它的一端有一半径r0=1.0cm的摩擦小轮,小轮与自行车车轮的边缘接触,如图2所示。当车轮转动时,因摩擦而带动小轮转动,从而使线框在磁极间转动线框由N=800匝导线圈组成,每匝线圈的面积S=20cm2,磁极间磁场可视匀磁场,磁感强度B=0.010T,自行车车轮的半径R1=35.0cm,小齿轮的半径R2=4.0cm齿轮的半径R3=10.0cm(见图2)。现从静止开始大齿轮加速转动,问大齿轮的角速度为多大才能使发电机输出电压的有效值U=3.2V。(假定摩擦小轮与自行车车轮之间无相对滑动)

 

 

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