分析 (1)根据公式Em=nBSω求解电动势的最大值;然后根据e=Emsinωt求解电动势的瞬时值
(2)先根据欧姆定律求解电流的最大值,然后根据i=Imsinωt求解电流的瞬时值;
(3)先I=求解有效值,然后根据U=IR求解电压的有效值.
解答 解:(1)线圈产生感应电动势的最大值Em=nBωab×bc
解得:Em=150V
感应电动势随时间变化的表达式 e=Emsinωt=150sin100πt
(2)线圈中感应电动势的有效值$E=\frac{{E}_{m}}{\sqrt{2}}=75\sqrt{2}V=106V$
电流的有效值$I=\frac{E}{R+r}=\frac{106}{4.8+0.2}A=21.2$A
交流发电机的输出功率即为电阻R的热功率P=I2R=21.22×4.8=2.16×103W
(3)根据法拉第电磁感应定律有:$\overline{E}=n\frac{△Φ}{△t}=\frac{nB△S}{△t}$
根据欧姆定律得:$\overline{I}=\frac{\overline{E}}{R+r}$
又:$q=\overline{I}t$
联立解得:q=0.10C
答:(1)从线圈经过中性面开始计时,线圈中感应电动势随时间变化的函数表达式为e=150sin100πt;
(2)此发电机在上述工作状态下的输出功率是2.16×103W;
(3)从线圈经过中性面开始计时,经过$\frac{1}{4}$周期时间通过电阻R的电荷量是0.10C.
点评 本题关键是要能够区分交流的有效值、瞬时值、最大值和平均值,求解电表读数用有效值,求解电量用平均值.
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A. | 电压表的示数减小 | B. | 电压表的示数增大 | ||
C. | 电流表的示数减小 | D. | 电流表的示数增大 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 能使原来静止的质子获得的最大速率为$\frac{1}{2}$v | |
B. | 能使原来静止的质子获得的动能为$\frac{1}{4}$Ek | |
C. | 加速质子的交流电场频率与加速α粒子的交流电场频率之比为1:1 | |
D. | 加速质子的总次数与加速α粒子总次数之比为2:1 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | O | B. | 4m/s2,水平向右 | C. | 2m/s2,水平向左 | D. | 2m/s2,水平向右 |
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科目:高中物理 来源: 题型:填空题
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 20N | B. | 32N | C. | 60N | D. | 80N |
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