如图,为小型旋转电枢式发电机原理图,其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动,线圈的匝数n=100、电阻r=10Ω,线圈的两端经集流环与电阻

如图,为小型旋转电枢式发电机原理图,其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动,线圈的匝数n=100、电阻r=10Ω,线圈的两端经集流环与电阻

题型:不详难度:来源:
如图,为小型旋转电枢式发电机原理图,其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动,线圈的匝数n=100、电阻r=10Ω,线圈的两端经集流环与电阻R连接,电阻R=90Ω,与R并联的交流电压表为理想电表. 在t=0时刻,线圈平面与磁场方向平行,穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按图(乙)所示正弦规律变化. 求:

魔方格

(1)从t=0时刻开始转动四分之一周期过程中感应电动势;
(2)从t=0时刻开始转动四分之一周期过程中流过电阻R的电量;
(3)电路中交流电压表的示数.
(4)从t=0时刻开始转一周过程外力对线圈所做的功.
答案
(1)从t=0时刻开始转动四分之一周期过程中感应电动势E=n
△?
△t
=127.4V
(2)I=
E
R+r
=1.274A
q=It=1.274×0.0157C=0.02C
(3)由感应电动势规律,线圈中的电动势的最大值为:Em=n△?ω=n△Φ
T
=200V
有效值E=
Em


2
=100


2
V
UR=
R
R+r
E
=90


2
V
(4)外力对线圈所做的功等于产生的总热量,
所以W=Q=
E2
R+r
t
=12.56J
答:(1)从t=0时刻开始转动四分之一周期过程中感应电动势为127.4V;
(2)从t=0时刻开始转动四分之一周期过程中流过电阻R的电量为0.2C;
(3)电路中交流电压表的示数为90


2
V.
(4)从t=0时刻开始转一周过程外力对线圈所做的功为12.56J.
举一反三
如图所示,abcd是交流发电机的矩形线圈,ab=30cm,bc=10cm,共50匝,它在B=0.8T的匀强磁场中绕中心OO顺时针方向匀速转动,转速为480r/min,线圈的总电阻为r=1Ω,外电阻为R=3Ω,试求:
(1)线圈从图示位置转过
1
4
转的过程中,电阻R上产生的热量和通过导线截面的电量;
(2)电流表和电压表的读数.魔方格
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如图所示为一电流随时间变化(实线是正弦函数的一部分)的图象,则该电流的有效值为(  )
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A.B.2AC.4AD.
如图所示是电动势随时间按正弦波和三角波变化的波形图,下列关于这两种波形的说法正确的是(  )
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A.这两种波形都是交变电流,且周期都为0.25s
B.这两种波形分别接到同一定值电阻两端,在相同时间内产生的电热相等
C.这两种波形分别接到两个不同电容器两端,要使电容器不被击穿,两电容器的耐压值都必须大于20V
D.这两种波型分别接到同一定值电阻两端,在第一个四分之一周期内,通过定值电阻的电量相等
一个标有“220V,100W”的灯泡在正常发光时,灯丝上通过的交变电流有效值是多少?最大值是多少?
一只低压教学电源输出的交变电压瞬时值U=10sin100πt(V),关于该电源的规格和使用,以下说法正确的是(  )
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A.此电源可以使“10V、2W“的灯泡正常发光
B.此电源的交变电压的周期是0.1s
C.此电源在t=0.01s时电压达到最大值
D.“10V、2μF”电容器不能接在这只电源上