在水平方向的匀强磁场中,有一正方形闭合线圈绕垂直磁感线的轴匀速转动,已知线圈的匝数为N=100匝,边长为20cm,电阻为10Ω,转动频率f=50Hz,磁场的磁感
题型:同步题难度:来源:
在水平方向的匀强磁场中,有一正方形闭合线圈绕垂直磁感线的轴匀速转动,已知线圈的匝数为N=100匝,边长为20cm,电阻为10Ω,转动频率f=50Hz,磁场的磁感应强度为0.5T。求: (1)外力驱动线圈转动的功率。 (2)转至线圈平面与中性面的夹角为30°时,线圈产生的感应电动势及感应电流的大小。 (3)线圈由中性面转至与中性面成30°夹角的过程中,通过线圈横截面的电荷量。 |
答案
解:(1)线圈中交变电动势的最大值Em=NBSω= 100×0.5×(0.2)2×2π×50 V=628 V 交变电动势的有效值 外力驱动线圈转动的功率与线圈中交变电流的功率相等,即P外= (2)线圈转到与中性面成30°角时,其电动势的瞬时值e=Emsin30°=314 V 交变电流的瞬时值 (3)在线圈从中性面转过30°角的过程中,线圈中的平均感应电动势 平均感应电流 通过导体横截面的电荷量为q,则 q==0.027C |
举一反三
如图所示交变电流图象为某一正弦交变电流更换负值后的i-t图象,求该交变电流的有效值。 |
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如图所示,矩形线圈的匝数为n,线圈面积为S,线圈电阻为r,在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO"轴以角速度ω匀速转动,外电路电阻为R,在线圈由图示位置转过90°的过程中,求: (1)通过电阻R的电荷量q; (2)电阻R上产生的焦耳热Q。 |
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如图所示,匀强磁场的磁感应强度B=0.5T,边长L=10cm的正方形线圈abcd共100匝,线圈电阻r=1Ω,线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO"匀速转动,角速度ω=2πrad/s,外电路电阻R=4Ω,求: (1)转动过程中感应电动势的最大值; (2)由图示位置(线圈平面与磁感线平行)转过60°角时的瞬时感应电动势; (3)由图示位置转过60°角的过程中产生的平均感应电动势; (4)交流电压表的示数; (5)线圈转动一周外力所做的功; (6)周期内通过R的电荷量是多少? |
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一只电饭煲和一台洗衣机同时并联接入u=311sin314tV的交流电源上,均正常工作。用交流电流表分别测得流过电饭煲的电流是5A,流过洗衣机的电流是0.5 A,则下列说法中正确的是 |
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A.电饭煲的电阻是44Ω,洗衣机电动机线圈的电阻是440Ω B.电饭煲消耗的电功率为1555 W,洗衣机电动机消耗的功率为155.5 W C.1 min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.电饭煲的发热功率是洗衣机电动机发热功率的10倍 |
如图所示,一个匝数为10的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动,周期为T。若把多用电表的选择开关拨到交流电压挡,测得a、b两点间的电压为20.0 V,则可知:从中性面开始计时,当t 时,穿过线圈的磁通量的变化率约 |
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A. 1.41 Wb/s B. 2.0 Wb/s C. 14.1 Wb/s D. 20.0 Wb/s |
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