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(10分)如圖所示,abcd為交流發(fā)電機的矩形線圈,其面積為S,匝數為n,線圈電阻為r,外電阻為R。線圈在磁感應強度為B的勻強磁場中繞垂直于磁場的轉軸OO’勻速轉動,角速度為。若圖中的電壓表、電流表均為理想交流電表,求:

(1)此交流發(fā)電機產生感應電動勢的最大值;
(2)若從圖示位置開始計時,寫出感應電流隨時間變化的函數表達式;
(3)交流電壓表和交流電流表的示數;
(1)nBωS;(2);(3)

試題分析:(1)在圖示位置時,電動勢有最大值,所以此發(fā)電機電動勢最大值為:
E最大=2nB×ab×ω×=nBωS (2分)
(2)如果從圖示位置開始計時,則t=0時,電動勢的值最大,
則感應電動勢的函數表達式為e= E最大cosωt
∴感應電流函數表達式為: (2分)
(3)電動勢有效值:(2分)
電流的有效值為: (2分)
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示電路,D1、D2是兩個相同的小燈,L是一個自感系數很大的鐵芯線圈,其電阻與R相同.由于存在自感現(xiàn)象,在電鍵S接通和斷開時,D1、D2先后亮暗的次序是( 。
A.接通時,D1先達最亮;斷開時,D1后熄滅
B.接通時,D2先達最亮;斷開時,D2后熄滅
C.接通時,D1先達最亮;斷開時,D1先熄滅
D.接通時,D2先達最亮;斷開時,D2先熄滅

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

圖甲中的變壓器為理想變壓器,原線圈匝數n1與副線圈匝數n2之比為10∶1,變壓器的原線圈接如圖乙所示的正弦式交流電,電阻R1=R2=R3=20 Ω和電容器C連接成如圖甲所示的電路。其中,電容器擊穿電壓為8 V,各電表均為理想交流電表,開關S處于斷開狀態(tài),則(   )
A.電壓表的讀數為10VB.電流表的讀數約為0.05 A
C.電阻R2上消耗的功率為2.5 WD.若閉合開關S,電容器會被擊穿

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如右圖所示,N匝矩形導線框以角速度ω在磁感應強度為B的勻強磁場中繞軸OO′勻速轉動,線框面積為S,線框的電阻、電感均不計,外電路接有電阻R、理想交流電流表和二極管D。二極管D具有單向導電性,即正向電阻為零,反向電阻無窮大。下列說法正確的是

A.圖示位置電流表的示數為0  
B.R兩端電壓的有效值
C.一個周期內通過R的電荷量 
D.交流電流表的示數

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(12分)如圖所示,勻強磁場的磁感應強度,矩形線圈的匝數N=100,邊長Lab=0.20m,Lbc=0.10m,以300r/min的轉速勻速轉動,從線圈平面通過中性面時開始計時,試求:

(1)交變電動勢的瞬時值表達式;
(2)若線圈總電阻為2Ω,線圈外接電阻為8Ω,求出電流的瞬時值和電壓表讀數;
(3)線圈由圖示位置轉過π/2的過程中,交變電動勢的平均值。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一矩形線圈,繞垂直于勻強磁場并位于線圈平面內的固定軸轉動。線圈中的感應電動勢e隨時間t的變化如圖所示。下面說法中正確的是:
A.每當感應電動勢e變換方向時,穿過線圈的磁通量的絕對值都為最大
B.t1和t3時刻穿過線圈的磁通量變化率為零
C.該圖是從線圈平面與磁場方向平行時刻開始計時的
D.t2和t4時刻穿過線圈的磁通量最大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

線圈在勻強磁場中轉動產生電動勢,則下列說法正確的是 (  ).
A.t=0時,線圈平面位于中性面
B.t=0時,穿過線圈的磁通量最大
C.t=0時,導線切割磁感線的有效速率最大
D.t=0.4 s 時,e有最大值10V

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

關于線圈在勻強磁場中轉動產生的正弦交變電流,下列說法正確的是(      )
A.線圈平面每經過中性面一次,感應電流方向就改變一次,感應電動勢方向不變
B.線圈轉動一周,感應電流的方向一定改變一次
C.線圈平面每經過中性面一次, 感應電流和感應電動勢方向都改變一次
D.線圈轉動一周, 感應電流和感應電動勢方向一定都改變一次

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(15分)如圖所示,勻強磁場的方向豎直向上,磁感應強度大小為B0.電阻為R、邊長為L的正方形線框水平放置, OO′為過ad、bc兩邊中點的直線,線框全部位于磁場中.現(xiàn)將線框右半部固定不動,而將線框左半部以角速度ω繞OO′為軸向上勻速轉動,如圖中虛線所示,要求:

(1)寫出轉動過程中線框中產生的感應電動勢的表達式;
(2)若線框左半部分繞OO′向上轉動90°,求此過程中線框中產生的焦耳熱;
(3)若線框左半部分轉動60°后固定不動,此時磁感應強度隨時間按變化,k為常量,寫出磁場對線框邊的作用力隨時間變化的關系式.

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