分析 (1)由E=NBSω可求出最大感应电动势,分析开始计时的瞬间电动势,再由瞬时值表达式即可求出发电机的瞬间电动势E的表达式;
(2)根据闭合电路欧姆定律求解感应电流i的瞬时值表达式;
(3)根据最大值和有效值的关系求解电流与电动势的有效值,根据Q=UIt求得产生的热量;
(4)根据q=$n\frac{△Φ}{R+r}$求出通过R的电荷量.
解答 解:(1)转速n=$\frac{1500}{60}=25r/s$,角速度ω=2πn=50πrad/s
感应电动势的最大值为:Em=nBLdω=nBLd•2πn=50×0.5×0.25×0.2×25×25=62.5πV,
因由垂直于中性面开始计时,则其表达式为:e=Emcosωt=62.5πcos50πt;
(2)根据闭合电路欧姆定律得:i=$\frac{E}{R+r}=\frac{62.5πcos50πt}{14}$=4.46πcos50πt;
(3)电动势的有效值为:$E=\frac{{E}_{m}}{\sqrt{2}}=\frac{62.5π}{\sqrt{2}}V=139V$
电流的有效值,则:I=$\frac{{I}_{m}}{\sqrt{2}}=\frac{4.46π}{\sqrt{2}}=10A$;
产生的热量为:Q=EIt=55.6J
(4)根据q=$\overline{I}=n\frac{△∅}{R+r}$得通过R的电荷量为:q=$\frac{nBSωsin45°}{R+r}=0.064C$.
答:(1)感应电动势e的瞬时值表达式为e=Emcosωt=62.5πcos50πt;
(2)感应电流i的瞬时值表达式为i=4.46πcos50πt;
(3)该交变电动势的有效值是139V,电流的有效值是10A,转动一周期内发热为55.6J.
(4)由图示位置转过$\frac{π}{4}$角的过程中通过R的电荷量为0.045C.
点评 正弦交变电流从中性面计时,感应电动势的表达式为e=Emsinωt,垂直于中性面开始计时,则其表达式为e=Emcosωt,知道电流表和电压表读数是有效值,计算电量用平均值,难度不大,属于基础题.
科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 根据加速度定义a=$\frac{△v}{△t}$,当△t非常小,$\frac{△v}{△t}$就可以表示物体在t时刻的瞬时加速度 | |
B. | 在探究加速度与力、质量的关系时,先保持质量不变研究加速度与力的关系,再保持力不变研究加速度与质量的关系 | |
C. | 在推导匀变速运动位移公式时,把整个运动过程分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加 | |
D. | 在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用点来代替物体,即质点 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 小汽车向超声波测速仪运动,速度为17.9m/s | |
B. | 小汽车向超声波测速仪运动,速度为17.0m/s | |
C. | 小汽车背离超声波测速仪运动,速度为17.9m/s | |
D. | 小汽车背离超声波测速仪运动,速度为17.0m/s |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 由于轨道器与返回器在围绕月球做匀速圆周运动的过程中处于完全失重状态,所以其不受月球的引力作用 | |
B. | 若已知轨道器与返回器围绕月球做匀速圆周运动的周期T和距月球表面的高度h,就可以计算出月球的平均密度ρ | |
C. | 若已知月球的平均密度ρ和月球的半径R,就可以计算出月球表面的重力加速度g | |
D. | 先让上升器与轨道器和返回器在同一个圆形轨道上,然后让上升器加速,即可实现与轨道器和返回器的对接 |
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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. | 这种现象是正常的,因为电压表的内阻不是无穷大,测得的值比实际值小 | |
B. | 这种现象是不正常的,一定在测量中出现了偶然误差 | |
C. | R1:R2≠5:4 | |
D. | R1:R2=5:4 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | Ea>Eb | B. | Ea<Eb | C. | φa=φb | D. | φa<φb |
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科目:高中物理 来源: 题型:填空题
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