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如图所示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OO′以角速度ω匀速转动,线圈的面积为S、匝数为n、线圈总电阻为r,线圈的两端经集流环和电刷与电阻R连接,与电阻R并联的交流电压表为理想电表. 在t=0时刻,线圈平面与磁场方向平行(如图所示),则下列说法正确的是( )

A.交流发电机产生电动势的最大值Em=BSω
B.交流电压表的示数为
C.线圈从t=0时刻开始转过90°的过程中,通过电阻的电量为
D.线圈从t=0时刻开始转过90°的过程中,电阻产生的热量为
【答案】分析:交流发电机产生电动势的最大值Em=nBSω,交流电压表显示的是路端电压有效值,通过电阻的电量为,电阻产生的热量为Q=
解答:解:A、交流发电机产生电动势的最大值Em=nBSω,A错误;
B、交流电压表显示的是路端电压有效值,示数为,B正确;
C、线圈从t=0时刻开始转过90°的过程中,通过电阻的电量为=,C错误;
D、线圈从t=0时刻开始转过90°的过程中,电阻产生的热量为Q==,D正确;
故选BD
点评:本题考查了交流电的峰值和有效值、周期和频率的关系,记住,求电量用电动势的平均值,求热量用有效值.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示为一个小型旋转电枢式交流发电机的原理图,其矩形线圈的长度ab=0.25m,宽度bc=0.20m,共有n=100匝,总电阻r=1.0Ω,可绕与磁场方向垂直的对称轴OO’转动.线圈处于磁感应强度B=0.40T的匀强磁场中,与线圈两端相连的金属滑环上接一个“3.0V,1.8W”的灯泡,当线圈以角速度ω匀速转动时,小灯泡消耗的功率恰好为1.8W.(不计转动轴与电刷的摩擦)
(1)推导发电机线圈产生感应电动势的最大值的表达式Em=nBSω(其中S表示线圈的面积);
(2)求线圈转动的角速度ω;
(3)线圈以上述角速度转动100周过程中发电机产生的电能.

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示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OO′以角速度ω匀速转动,线圈的面积为S、匝数为n、线圈总电阻为r,线圈的两端经集流环和电刷与电阻R连接,与电阻R并联的交流电压表为理想电表. 在t=0时刻,线圈平面与磁场方向平行(如图所示),则下列说法正确的是(  )

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科目:高中物理 来源:海淀区模拟 题型:多选题

如图所示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OO′以角速度ω匀速转动,线圈的面积为S、匝数为n、线圈总电阻为r,线圈的两端经集流环和电刷与电阻R连接,与电阻R并联的交流电压表为理想电表. 在t=0时刻,线圈平面与磁场方向平行(如图所示),则下列说法正确的是(  )
A.交流发电机产生电动势的最大值Em=BSω
B.交流电压表的示数为
2
nRBSω
2(R+r)
C.线圈从t=0时刻开始转过90°的过程中,通过电阻的电量为
πnBS
2
2
(R+r)
D.线圈从t=0时刻开始转过90°的过程中,电阻产生的热量为
2n2ωRB2S2
π(R+r)
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示为一个小型旋转电枢式交流发电机的原理图,其矩形线圈的长度ab=0.25m,宽度bc=0.20m,共有n=100匝,总电阻r=1.0W,可绕与磁场方向垂直的对称轴OO转动。线圈处于磁感应强度B=0.40T的匀强磁场中,与线圈两端相连的金属滑环上接一个“3.0V,1.8W”的灯泡,当线圈以角速度ω匀速转动时,小灯泡消耗的功率恰好为1.8W。(不计转动轴与电刷的摩擦,结果保留两位有效数字。)

(1)求线圈转动的角速度ω

(2)线圈以上述角速度转动100周过程中发电机产 生的电能为多少?

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