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    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    如图所示，交流发电机的矩形线圈abcd中，已知线圈面积为0.01m2，匝数100匝，线圈电阻r=2Ω，外电阻R=8Ω，电流表和电压表对电路的影响忽略不计．线圈在磁感强度B=2/π（T）的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO′匀速转动，角速度ω=10πrad/s．若线圈经图示
    位置时开始计时（线圈平面平行于磁场方向），
    （1）写出线圈中感应电动势瞬时值的表达式；
    （2）从图示位置起转过90°过程中，通过电阻R的电量
    （3）从图示位置起转过90°过程中，线圈上产生的焦耳热．
    分析：（1）根据公式Em=NBSω求解电动势最大值；从垂直中性面位置开始计时，e=Emcosωt；
    （2）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．
    （3）根据焦耳定律Q=I2rt求解热量．
    解答：解：（1）电动势的最大值，Em=nBSω=100×
    2
    π
    ×0.01×10πV=20V；
    由图可知，线圈垂直中性面开始运动，则感应电动势瞬时值的表达式：e=Emcosωt=20cos10πt（V）
    （2）所求电量，q=I?△t=
    nBS
    (R+r)?△t
    ×△t    =
    nBS
    R+r
    =
    1
    5π
    C
    （3）回路中电流的有效值，I=
    		2
    2
    Im=
    		2
    Um
    2(R+r)
    =
    		2
    A
    所求过程中所用时间为，t=
    T
    4
    =
    1
    4
    ×
    2π
    ω
    =0.05s
    则线圈中产生的焦耳热，Q=I2rt=
    		2
    2×2×0.05J=0.2J；
    答：（1）写出线圈中感应电动势瞬时值的表达式e=20cos10πt（V）；
    （2）从图示位置起转过90°过程中，通过电阻R的电量
    1
    5π
    C    ；
    （3）从图示位置起转过90°过程中，线圈上产生的焦耳热0.2J．
    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，不难．
    对于交变电流，求解热量、电功和电功率用有效值，对于正弦式电流最大值是有效值的
    		2
    倍．
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    （2009?东城区一模）如图所示，交流发电机线圈的面积为 0.05m2，共100匝．该线圈在磁感应强度为
    1
    π
    T的匀强磁场中，以10πrad/s的角速度匀速转动，电阻R1和R2的阻值均为50Ω，线圈的内阻忽略不计，若从图示位置开始计时，则（　　）

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    如图所示为交流发电机示意图，匝数为n=100匝的矩形线圈，边长分别为 10cm和20cm，内阻为 5Ω，在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中绕OO′轴以50
    		2
     rad/s的角速度匀速转动，线圈通过电刷和外部 20Ω的电阻R相接．求：
    （1）电键S合上后，电压表和电流表示数；
    （2）电阻R上所消耗的电功率是多少？

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示，交流发电机的矩形线圈abcd中，已知线圈面积为0.01m2，匝数n=100匝，线圈电阻r=2Ω，外电阻R=8Ω，电流表和电压表对电路的影响忽略不计．线圈在磁感强度B=
    2π
    T的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO’匀速转动，角速度ω=10πrad/s．求
    （1）交流电压表的读数为多少？
    （2）发电机的输出功率和发电总功率为多少？
    （3）从图示位置起（线圈平面平行于磁场方向），转过90°过程中，线圈上产生的焦耳热．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示，交流发电机线圈的面积为0.05m2，共200匝，在磁感应强度B为
    1
    π
    T的匀强磁场中，以10πrad/s的角速度匀速转动，电阻R的阻值为25Ω，线圈的总电阻为25Ω，若从图示位置开始计时，则（　　）

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网如图所示，交流发电机的矩形线圈边长为ab=cd=0.4m，ac=bd=0.2m，线圈匝数为50匝，线圈电阻r=1Ω，线圈在磁感应强度B=0.2T的均强磁场中绕垂直磁场的转轴以
    100
    π
    转/秒的转速匀速转动，外接电阻R=9Ω，则（　　）
    A、垂直纸面向里看，图中时刻线圈中感应电流方向为逆时针
    B、感应电流的周期为
    π
    100
    s
    C、图中电压表读数为144V
    D、电阻R上消耗的电功率为2304W

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