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如图所示,在匀强磁场中有一个“” 形导线框可绕AB轴转动,已知匀强磁场的磁感强度大小B=T,方向竖直向下,线框的CD边长为20cm、CE、DF长均为10cm,转速为50r/s,若从图示位置开始计时:(1)写出线框中感应电动势随时间变化的瞬时值表达式.(2)若线框电阻r=3,再将AB两端接入一个“6V,12W”的小灯泡,小灯泡能否正常发光?若不能,小灯泡实际消耗功率多大?(设小灯泡的阻值不变) 
(1)e=10cos100πt(V)
(2)小灯泡不能正常发光,其实际功率是P=8.3(w)

本题考查的是交流发电机及其产生正弦式电流的原理;交流的峰值、有效值以及它们的关系。
(1)根据线框中感应电动势最大值,求出感应电动势的最大值;由转速求出角速度。图示时刻线圈与磁场平行,初相位为 .从而写出感应电动势随时间变化的瞬时值表达式.
线框中感应电动势最大值
感应电动势随时间变化的瞬时值表达式为
(2)根据欧姆定律电路中电流的有效值,由灯泡的额定电压与额定功率求出灯泡的电阻,再求解实际功率.
小灯泡的电阻为
电动势有效值为,电路中电流有效值为
小灯泡的额定电流为,所以小灯泡不能正常发光,其实际功率是
答案:(1)线框中感应电动势随时间变化的瞬时值表达式是
(2)小灯泡不能正常发光.小灯泡实际消耗功率是8.3W.
练习册系列答案
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内阻不计的交流发电机产生的电动势E=10sin50πt(V),所接负载的电阻R=10 Ω,现把发电机的转速提高一倍,则(  )
A.负载两端电压的有效值将变为28.2 V
B.交流电的频率将变为50 Hz
C.负载消耗的功率将变为20 W
D.负载消耗的功率将变为40 W

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如图中不属于交变电流的是(  )

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A.电流将改变方向B.磁场方向和线圈平面平行
C.通过线圈的磁通量最小D.线圈中产生的感应电动势最大

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A. e= Emsin(ωt/2)B.e= 2Emsin(ωt/2)
C. e= Emsin2ωtD.e= 2Emsin2ωt

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一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时,线圈内便产生按正弦规律变化的电流,这就是交流发电机原理.如图3-2-20所示.请思考下列问题:

图3-2-20
(1)实际的发电机,为了运转平稳,轴OO′通常位于ad、bc边的中点连线上.若将轴OO′向左或向右平移任意距离(小于或等于ad/2),线圈中是否仍产生规律相同的正弦式电流,为什么?
(2)若将线圈abcd换成等面积的圆形线圈,使其绕位于直径的轴匀速转动,线圈中是否仍产生规律相同的正弦式电流,为什么?
(3)线圈中感应电动势E与时间t的关系表达式的形式是正弦型还是余弦型和什么条件有关?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

如图所示,一个矩形线圈abcd,已知ab为l1,ad为l2,在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO′轴以角速度ω(从图中位置开始)匀速转动.则线圈中感应电动势的大小为____________.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一只电饭煲和一台洗衣机同时并入u=311sin(314t)V的交流电源上,均正常工作,用电流表分别测得电饭煲的电流是5 A、洗衣机的电流是0.5 A.下列说法正确的是(  )
A.电饭煲的电阻是44 Ω,洗衣机电动机线圈电阻是440 Ω
B.电饭煲的功率为1 555 W,洗衣机电动机的功率为155.5 W
C.1分钟内电饭煲消耗的电能为6.6×104 J,洗衣机电动机消耗的电能为6.6×103 J
D.电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的10倍

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

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A.回路中感应电动势的瞬时表达式e = nBωL2 sinωt
B.在t = 时刻,穿过线圈的磁通量为零,磁通量变化率最大
C.从t ="0" 到t = 时刻,电阻R产生的焦耳热为Q =
D.从t ="0" 到t = 时刻,通过R的电荷量q =

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