交流發(fā)電機(jī)的發(fā)電原理是矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，一小型發(fā)電機(jī)的線圈共220匝，線圈面積S＝0.05m2，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率為50Hz，線圈內(nèi)阻不計(jì)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝T�，F(xiàn)用此發(fā)電機(jī)所發(fā)出交流電帶動(dòng)兩個(gè)標(biāo)有 “220V、11kW”的電機(jī)正常工作，需在發(fā)電機(jī)的輸出端a、b與電機(jī)之間接一個(gè)理想變壓器，電路如圖 所示。求：

（1）發(fā)電機(jī)的輸出電壓為多少？
（2）變壓器原副線圈的匝數(shù)比為多少？
（3）與變壓器原線圈串聯(lián)的交流電流表的示數(shù)為多少？
(1) 11 00V (2) (3) 20A

試題分析：（1）由法拉第電磁感應(yīng)定律得線圈轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)最大值為Em＝nBSω＝220××0.05×100πV＝1100V，則有效值為E＝1100V，由于線圈內(nèi)阻不計(jì)，則輸出電壓就等于電動(dòng)勢(shì)，即U1＝E＝11 00V。 （4分）
（2）由于電動(dòng)機(jī)的額 定電壓為220V，所以變壓器的匝數(shù)比由變壓器的電壓關(guān)系得，由于U1＝1100V，U2＝220V，所以變壓器的匝數(shù)比為   （4分）
（3）電流表的示數(shù)就是原線圈中的電流I1，由能量守恒得I1U1＝P輸出＝2×11kW＝22000W。
所以電流表的示數(shù)為I1＝P/U1＝22000/1100A=20A。 （4分）
點(diǎn)評(píng)：理想變壓器是理想化模型，一是不計(jì)線圈內(nèi)阻；二是沒有出現(xiàn)漏磁現(xiàn)象．同時(shí)當(dāng)電路中有變壓器時(shí)，只要將變壓器的有效值求出，則就相當(dāng)于一個(gè)新的恒定電源，其值就是剛才的有效值．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（16分）如圖所示，一矩形導(dǎo)線框ABCD處于水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線框ABCD的輸出端通過電刷與電流表、理想變壓器原線圈相連，副線圈兩端接有一只“18V、12W ”的燈泡Ｌ。當(dāng)線框ABCD轉(zhuǎn)速時(shí)，燈泡Ｌ正常發(fā)光，此時(shí)電流表示數(shù)為0.2A。

（1）求通過燈泡Ｌ的電流周期；
（2）求變壓器原、副線圈匝數(shù)之比；
（3）從線框ABCD經(jīng)中性面位置開始計(jì)時(shí)，寫出線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流瞬時(shí)值的表達(dá)式。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

某交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與時(shí)間的關(guān)系如圖所示，如果其他條件不變，僅使線圈的轉(zhuǎn)速加倍，則交流電動(dòng)勢(shì)的最大值 和周期分別為(       )
A．400V，0.02sB．200V，0.02s
C．400V，0.08sD．200V，0.08s

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

正弦交變電動(dòng)勢(shì)的最小值出現(xiàn)在（    ）
A．線圈經(jīng)過中性面時(shí)B．穿過線圈的磁通量為零時(shí)
C．穿過線圈的磁通量變化最快時(shí)D．線圈邊框的速度與磁感線垂直時(shí)

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.8T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中, 有一邊長為20cm的10匝正方形線圈, 線圈的總電阻為1Ω, 線圈外接一阻值為9Ω的電阻R, 若以某一邊長為軸在磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng), 現(xiàn)測(cè)得電阻R上的電功率為4.5W. 求：
(1)線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值.
(2)線圈在磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)速.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

交流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子有n匝線圈，每匝線圈所圍面積為S，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，勻速轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為ω，線圈內(nèi)電阻為r，外電路電阻為R。當(dāng)線圈由圖中實(shí)線位置勻速轉(zhuǎn)動(dòng)90°到達(dá)虛線位置過程中，求：通過R的電荷量q為多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

一矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e=220sin100πt(V)，則
A．交流電的頻率是100πHzB．t=0時(shí)線圈位于中性面
C．交流電的周期是0.02sD．t=0.05s時(shí)，e有最大值

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（15分）如圖甲所示為一臺(tái)小型發(fā)電機(jī)的示意圖，單匝線圈逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。若從中性面開始計(jì)時(shí)，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示。已知發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻為1.0Ω，外接燈泡的電阻為9.0Ω。求：

（1）寫出流經(jīng)燈泡的瞬時(shí)電流的表達(dá)式；
（2）轉(zhuǎn)動(dòng)過程中穿過線圈的最大磁通量：
（3）線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中，外力所做的功。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

下列說法中正確的有                            
A．交流電流表、交流電壓表測(cè)的是電壓、電流的最大值
B．電容器上標(biāo)明的電壓是有效值
C．交流電壓表和電流表測(cè)出的是瞬時(shí)值
D．220V交流電的電壓有效值是220V

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