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    小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场的固定轴转动．线圈匝数n=100．穿过每匝线圈的磁通量φ随时间按正弦规律变化，如图9所示．发电机内阻r=5.0Ω，外电路电阻R=95Ω．

    求：（1）一个周期内，线圈发热产生的热量；

    （2）线圈从中性面起转动半周的过程中，流过R的电量．

    （1）0.157J（2）q=2×10-2C


    解析:

    （1）线圈产生的热量（2分）

    （2）流过R的电量（3分）

    代入数据可得：q=2×10-2C（1分）

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网如图所示，一个小型旋转式交流发电机，其矩形线圈的线框面积为S，共有n匝，总电阻为r，外电路上接有一个阻值为R的定值电阻、理想交流电流表A和二极管D．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′匀速运动，下列说法正确的是（　　）
    A、一个周期内通过R的电荷量q=
    2nBS
    R+r
    B、R两端电压的有效值U=
    nBSωR
    2(R+r)
    C、交流电流表的示数一直在变化
    D、若用一根导线连接M、N两点，电阻R上的功率不变

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    科目：高中物理 来源：2012-2013学年辽宁省沈阳二中高二12月月考物理试卷（带解析） 题型：单选题

    如图所示，一个小型旋转式交流发电机，其矩形线圈的线框面积为S，共有n匝，总电阻为r，外电路上接有一个阻值为R的定值电阻、理想交流电流表A和二极管D。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′匀速运动，下列说法正确的是（   ）

    A．一个周期内通过R的电荷量
    B．R两端电压的有效值
    C．交流电流表的示数一直在变化
    D．若用一根导线连接M、N两点，电阻R上的功率不变

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    科目：高中物理 来源：2014届福建厦门大学附属科技中学高二下学期期中考试物理卷（解析版） 题型：计算题

    如图（甲）为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，线圈的匝数n=100、电阻r="10" W，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R="90" Ω，与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，穿过每匝线圈的磁通量F随时间t按图17（乙）所示正弦规律变化。 求：

    （1）交流发电机产生的电动势的最大值；

    （2）写出感应电流瞬时函数表达式；

    （3）交流电压表的示数；

    （4）线圈从图示位置转动90°过程中通过电阻R的电量。

    （5）1min时间内外力对线框所做的功。

     

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    科目：高中物理 来源：2014届辽宁省高二12月月考物理试卷（解析版） 题型：选择题

    如图所示，一个小型旋转式交流发电机，其矩形线圈的线框面积为S，共有n匝，总电阻为r，外电路上接有一个阻值为R的定值电阻、理想交流电流表A和二极管D。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′匀速运动，下列说法正确的是（    ）

    A．一个周期内通过R的电荷量

    B．R两端电压的有效值

    C．交流电流表的示数一直在变化

    D．若用一根导线连接M、N两点，电阻R上的功率不变

     

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    科目：高中物理 来源：2012年四川省资阳市高三第二次高考模拟物理卷 题型：选择题

    如图所示，一个小型旋转电枢式交流发电机，其矩形线圈的线框面积为S，共有n匝，总电阻为r，与线圈两端相接触的集流环上接有一个阻值为R的定值电阻、理想交流电流表A和二极管D。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′匀速运动，沿转轴OO′方向看去，线圈转动沿逆时针方向，t＝0时刻线圈平面与磁感线垂直。下列说法正确的是

    A．一个周期内通过R的电荷量

     
     
    B．R两端电压的有效值

    C．交流电流表的示数为0

    D．若用一根导线连接M、N两点，发电机的发电功率不变

     

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