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如图所示,abcd是交流发电机的矩形线圈,ab=30cm,bc=10cm,共50匝,它在B=0.8T的匀强磁场中绕中心OO顺时针方向匀速转动,转速为480r/min,线圈的总电阻为r=1Ω,外电阻为R=3Ω,试求:
(1)线圈从图示位置转过
14
转的过程中,电阻R上产生的热量和通过导线截面的电量;
(2)电流表和电压表的读数.
分析:(1)交流电压表和电流表测量电阻R的电压和电流为有效值.先由公式Em=nBSω,求出感应电动势的最大值,由U=
Em
2
求有效值,进而求出电流表和电压表的读数.
(2)根据焦耳定律Q=I2rt求解热量.根据q=It求解电流.
解答:解:(1)感应电动势的最大值Em=nBSω=19.2πV,有效值E=
Em
2
,电路中电流有效值I=
E
R+r
=
19.2π
4
2
=
12
2
π
5
A=10.7A
从图示位置起转过90°过程中,t=
π
2
ω
=
1
32
s,
所以电阻R上产生的热量Q=I2Rt=10.7J,q=It=0.33C
(2)电流表的读数即为电路中电流有效值,所以读数为10.7A.
电压表的读数U=IR=10.7×3V=32V
答:(1)线圈从图示位置转过
1
4
转的过程中,电阻R上产生的热量为10.7J,通过导线截面的电量为0.33C;
(2)电流表的读数为10.7A,电压表的读数为32V.
点评:对于交变电流,求解热量、电功和电功率用有效值,电压表电流表的读数也都为有效值.
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①正方形盒子的边长L=?(用m,v0,q,E表示)
②该带电粒子从O孔射出时的速率v=?(用 v0表示)

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2
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①光在玻璃体中传播的速度;
②光从AB面射出的角度范围.

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