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    13．如图所示为交流发电机示意图，匝数n=100匝的矩形线圈，边长分别为10cm和20cm，内阻为5Ω，在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中绕OO′轴以50$\sqrt{2}$rad/s的角速度匀速转动，线圈和外部20Ω的电阻R相连接，已知线圈绕OO′轴转动时产生的电动势最大值Em=NBSω，求：
    （1）电压表和电流表示数？
    （2）电阻R上所消耗的电功率是多少？
    （3）由图示位置转过90°的过程中，通过R的电量是多少？

    分析 （1）线圈中产生的感应电动势的最大值表达式为Em=NBSω．电流表测量电流的有效值．根据有效值与最大值的关系求出电动势的有效值，根据闭合电路欧姆定律求出电流和路端电压；
    （2）电阻R上消耗的功率用电流的有效值乘以电压的有效值；
    （3）根据电量表达式，与感应电动势结合，得出q=I•△t=n$\frac{△∅}{R+r}$公式，从而可求得．

    解答 解：（1）感应电动势最大值Em=nBSω=100×0.5×0.1×0.2×50$\sqrt{2}$=$50\sqrt{2}V$
    有效值：$E=\frac{E_m}{{\sqrt{2}}}=50V$
    电键S合上后，由闭合电路欧姆定律得：
    $I=\frac{E}{R+r}=\frac{50}{20+5}$=2.0A，
    U=IR=2×20=40V                                           
    （2）电阻R上所消耗的电功率P=IU=2×40=80W                   
    （3）由图示位置转过90°的过程中，通过R上的电量$Q=\overline I△t=\frac{N△ϕ}{R+r}=\frac{NBS}{R+r}=0.04C$
    答：（1）电压表示数为40V，电流表示数为2.0A；
    （2）电阻R上所消耗的电功率是80W；
    （3）由图示位置转过90°的过程中，通过R的电量是0.04C

    点评 此题首先要能够求出闭合线圈在匀强磁场中匀速转动时产生的感应电动势的表达式，产生电动势的线圈相当于电源，从而传化为电路的问题，在解题过程中一定要注意，电压表和电流表的示数为有效值．

    练习册系列答案
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    C．耳膜振动的频率变大了D．耳膜振动的频率变小了

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    （2）若改用5000V高压输电，用户端利用n1：n2=22：1的变压器降压，求用户得到的电压．

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    （2）A物体的向心力与B的向心力之比为多少？

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