精英家教網(wǎng)如圖為某交流發(fā)電機(jī)和外接負(fù)載的示意圖,發(fā)電機(jī)電樞線圈abcd為n=500匝的矩形線圈,其中ac長為L1=10cm,ab長為L2=5cm.線圈繞垂直于磁場的軸OO′在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.2T的勻強(qiáng)磁場中以ω=200rad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)(不計(jì)一切摩擦),線圈總電阻為r=2.0Ω,外電路負(fù)載電阻為R=5.0Ω.試求:(若有小數(shù)計(jì)算,均取一位小數(shù)計(jì)算)
(1)交變電動(dòng)勢的表達(dá)式(設(shè)線圈由中  性面開轉(zhuǎn));
(2)電路中伏特表的示數(shù);
(3)線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周,外力所做的功.
分析:(1)首先知道產(chǎn)生是正玄交流電,從中性面開轉(zhuǎn),確定瞬時(shí)表達(dá).(2)由峰值求出有效值,利用閉合電路的歐姆定律求電流,再求負(fù)載兩端的電壓即伏特表的示數(shù).(3)據(jù)能量守恒,外力做的功等于電源提供的能量.
解答:解:(1)由于從中性面開始轉(zhuǎn)動(dòng),所以交變電動(dòng)勢為:e=nBs?sin?t=500×0.2×0.005×200sin200t=100sin200t(V)
(2)由瞬時(shí)值可知,交變電流電動(dòng)勢的有效值為E=
100
2
V…①
由閉合電路的歐姆定律知:I=
E
R+r
…②
電路中伏特表的示數(shù),即負(fù)載兩端的電壓U=IR…③
聯(lián)立①②③代入數(shù)據(jù)解得:U=50.5V…④
(3)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的周期T=
?
=
200
s
…⑤
由能量守恒得,外力做的功等于該電源做的功:W=UIT…⑥
聯(lián)立②④⑤⑥代入數(shù)據(jù)得:W=22.4J
答:(1)交變電動(dòng)勢的表達(dá)式(設(shè)線圈由中  性面開轉(zhuǎn)):e═100sin200t (V);
(2)電路中伏特表的示數(shù)50.5V;
(3)線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周,外力所做的功22.4J
點(diǎn)評(píng):據(jù)題境明確感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)值,知道電壓表示數(shù)為有效值,與電路知識(shí)向銜接是解題的關(guān)鍵;靈活應(yīng)用能量守恒的角度求外力做的功.
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科目:高中物理 來源: 題型:

某交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢與時(shí)間的關(guān)系如圖所示,如果其他條件不變,使線圈的轉(zhuǎn)速加倍,則交流電動(dòng)勢的最大值和周期分別為(  )

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2009?潮州一模)某交流發(fā)電機(jī)中,矩形金屬線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng),產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢與時(shí)間的關(guān)系如圖所示.如果此線圈和一個(gè)R=100Ω的電阻構(gòu)成閉合電路,不計(jì)電路的其它電阻,下列說法中正確的是( 。

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某交流發(fā)電機(jī)中,矩形金屬線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng),產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢與時(shí)間的關(guān)系如圖所示.如果此線圈和一個(gè)R=100Ω的電阻構(gòu)成閉合電路,不計(jì)電路的其它電阻,下列敘述正確的是( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

某交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢與時(shí)間的關(guān)系如圖17-2-5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)勢的最大值和周期分別為(    )

圖17-2-5

A.400 V,0.02 s          B.200 V,0.02 s          C.400 V,0.04 s           D.400 V,0.08 s

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