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    如图13-1-15所示，一个小型旋转电枢式交流发电机，其矩形线圈的长度为a，宽度为b，匝数为n，电阻为r，与线圈两端相接的集流环上接有一个阻值为R的定值电阻，线圈以角速度ω在磁感应强度为B的匀强磁场中绕与磁场方向垂直的对称轴OO′匀速转动，沿轴OO′方向看去，线圈转动方向沿顺时针.

    图13-1-15

    （1）在图中画出线圈经过图示位置时通过电阻R上的感应电流的方向.

    （2）从图示位置（线圈平面平行于磁场方向）开始计时，经多长时间，通过电阻R上的电流的瞬时值第一次为零？

    （3）与电阻并联的交流电压表的示数是多少？

    （4）线圈由图示位置转动T/4的时间内通过电阻R的电荷量是多少？

    解析：（1）通过R的电流方向自上而下.

    （2）当线圈转动t==时电流的瞬时值第一次为零.

    （3）线圈产生感应电动势的最大值Em=nBωS=nBωab

    输出电压的最大值Um=Em

    交流电压表的示数U=

    解得U=.

    （4）转动的时间线圈中磁通量的变化ΔΦ=Bab，此段时间内的平均感应电动势E=n,平均电流=,通过R的电荷量q=·Δt=n.

    答案：（1）自上而下  （2）  （3）  （4）n


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    图13-1-15

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    图13-1-15

    A.Um                           B.             C.           D.

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