分析 (1)根据公式Em=NBSω求解电动势最大值;
(2)电表的示数为有关效值.
(3)从垂直中性面位置开始计时,e=Emcosωt;
(4)根据法拉第电磁感应定律列式求解电动势的平均值,再根据欧姆定律求解平均电流,最后根据电流定义公式求解电量.
(5)根据焦耳定律Q=I2Rt求解热量.
解答 解:(1)根据公式Em=NBSω,此交流发电机产生感应电动势的最大值为:Em=nBSω=nBabω;
(2)电压表的示数为有效值为:U=$\frac{{E}_{m}}{\sqrt{2}}×\frac{R}{R+r}$=$\frac{nBabωR}{\sqrt{2}(r+R)}$
(3)从垂直中性面位置开始计时,有:e=Emcosωt=nBSωcosωt;
根据欧姆定律,电流为:i=$\frac{e}{R+r}$=$\frac{nBsω}{r+R}$cosωt
(4)从图示位置开始,线圈转过60°的过程中,磁通量变化为:$\frac{△Φ}{△t}$=Φ2-Φ1=BSsin60°-0=$\frac{\sqrt{3}}{2}Bab$
变化率为:$\frac{△Φ}{△t}$=$\frac{3\sqrt{3}Babω}{2π}$
(5)线圈转动一周,外力做的功等于所产生的电能为:$W=\frac{(\frac{{E}_{m}}{\sqrt{2}})^{2}}{(R+r)}\frac{2π}{ω}$=$\frac{{n}^{2}{B}^{2}{a}^{2}{b}^{2}πω}{R+r}$
答:(1)发电机产生的电动势的峰值为nBabω;
(2)图中电压表的示数为=$\frac{nBabωR}{\sqrt{2}(r+R)}$
(3)线框从图示位置开始计时,闭合电路中电流随时间变化的函数表达式为=$\frac{nBsω}{r+R}$cosωt
(4)线框从图示位置开始计时,转过60°时线圈的磁通量的变化率为$\frac{3\sqrt{3}Babω}{2π}$;
(5)使线圈转动一周,外力做的功为$\frac{{n}^{2}{B}^{2}{a}^{2}{b}^{2}πω}{R+r}$
点评 本题关键知道正弦式交流电峰值的表达式Em=nBSω,同时要会计算平均值和瞬时值,难度适中.
科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 力很大,位移也很大,这个力做的功一定很大 | |
B. | 一对作用力与反作用力做功之和一定为零 | |
C. | 静摩擦力对物体一定不做功,滑动摩擦力对物体一定做负功 | |
D. | 重力势能与参考面的选择有关,重力势能的变化量与参考面的选择无关 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 39:25 | B. | 3:4 | C. | 3:5 | D. | 4:3 |
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 地球的质量为$\frac{4{π}^{2}{r}^{3}}{G{T}^{2}}$ | B. | 地球的质量为$\frac{4{π}^{2}{R}^{3}}{G{T}^{2}}$ | ||
C. | 地球的平均密度为$\frac{3π{R}^{3}}{G{T}^{2}{r}^{3}}$ | D. | 地球的平均密度为$\frac{3π}{G{T}^{2}}$ |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 小球下落时间为2$\sqrt{\frac{L}{g}}$ | B. | 第一次抛出小球的速度v=$\sqrt{gL}$ | ||
C. | 小球下时间为$\sqrt{\frac{2L}{v}}$ | D. | 小球下落时间为$\frac{\sqrt{2}L}{v}$ |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 加速度为零 | |
B. | 加速度恒定 | |
C. | 加速度大小不变,方向时刻改变,但不一定指向圆心 | |
D. | 加速度大小不变,方向时刻指向圆心 |
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题
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