如圖甲所示,一固定的矩形導體線圈水平放置,線圈的兩端接一只小燈泡,在線圈所在空間內存在著與線圈平面垂直的均勻分布的磁場.已知線圈的匝數(shù)n=100匝,電阻r="1.0" Ω,所圍成矩形的面積S="0.040" m2,小燈泡的電阻R="9.0" Ω,磁場的磁感應強度隨時間按如圖乙所示的規(guī)律變化,線圈中產(chǎn)生的感應電動勢瞬時值的表達式為e=nBmStV,其中Bm為磁感應強度的最大值,T為磁場變化的周期.忽略燈絲電阻隨溫度的變化,求:

(1)線圈中產(chǎn)生感應電動勢的最大值;
(2)小燈泡消耗的電功率;
(3)在磁感應強度變化的0~的時間內,通過小燈泡的電荷量.
(1)8.0 V  (2)2.88 W  (3)4.0×10-3 C
(1)因為線圈中產(chǎn)生的感應電流變化的周期與磁場變化的周期相同,所以由圖象可知,線圈中產(chǎn)生交變電流的周期為T=3.14×10-2 s
所以線圈中感應電動勢的最大值為
Em=8.0 V.
(2)根據(jù)歐姆定律,電路中電流的最大值為Im=="0.80" A
通過小燈泡電流的有效值為I=Im/A
小燈泡消耗的電功率為P=I2R="2.88" W.
(3)在磁感應強度變化的0~內,線圈中感應電動勢的平均值 =nS通過燈泡的平均電流=
通過燈泡的電荷量Q=Δt==4.0×10-3 C.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

交流發(fā)電機矩形線圈邊長ab="cd=0.4" m,bc="ad=0.2" m,共50匝,線圈電阻r="1" Ω,線圈在B="0.2" T的勻強磁場中,繞垂直磁場方向的軸OO′以200 rad/s的角速度勻速轉動,外接電阻R=7Ω,如圖所示。求:

(1)從圖示位置開始計時,線圈中產(chǎn)生的感應電動勢大小隨時間變化的函數(shù)表達式;
(2)電壓表讀數(shù);
(3)電阻R上的電功率。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

交流發(fā)電機轉子有n匝線圈,每匝線圈所圍面積為S,勻強磁場的磁感應強度為B,勻速轉動角速度為ω,線圈內電阻為r,外電路電阻為R。當線圈由圖中實線位置勻速轉動90°到達虛線位置過程中,求:通過R的電荷量q為多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖所示,線圈的面積是0.05m2,共100匝;線圈的電阻r=1Ω,外接電阻R=24Ω。勻強磁場的磁感應強度為T,當線圈以10π/s的角速度勻速轉動時,若從線圈平面與磁感線平行時開始計時,感應電動勢的瞬時值表達式為e=_____________(v),電路中電流表的示數(shù)為_________ A。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(15分)如圖甲所示為一臺小型發(fā)電機的示意圖,單匝線圈逆時針轉動。若從中性面開始計時,產(chǎn)生的電動勢隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示。已知發(fā)電機線圈內阻為1.0Ω,外接燈泡的電阻為9.0Ω。求:

(1)寫出流經(jīng)燈泡的瞬時電流的表達式;
(2)轉動過程中穿過線圈的最大磁通量:
(3)線圈勻速轉動一周的過程中,外力所做的功。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

一小型發(fā)電機內的矩形線圈在勻強磁場中以恒定的角速度ω繞垂直于磁場方向的固定軸轉動,線圈匝數(shù)n=100.穿過每匝線圈的磁通量Φ隨時間按正弦規(guī)律變化,如圖甲所示.發(fā)電機內阻r=5.0 Ω,外電路電阻R=95 Ω.已知感應電動勢的最大值EmaxnωΦmax,其中Φmax為穿過每匝線圈磁通量的最大值.求:

⑴線圈的角速度ω;
⑵感應電動勢的最大值Emax;
⑶串聯(lián)在外電路中的交流電流表(內阻不計)的讀數(shù).

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一正弦式電流的電壓隨時間變化的規(guī)律如圖8所示.由圖可知                  (  )
A.該交變電流的電壓瞬時值的表達式為u=100sin(25t)V
B.該交變電流的頻率為25 Hz
C.該交變電流的電壓的有效值為100V
D.若將該交流電壓加在阻值為R=100 Ω的電阻兩端,則電阻消耗的功率是50 W

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

交流發(fā)電機工作時的電動勢為e=Emsinωt。若將其電樞的轉速提高1倍,其他條件不變,則其電動勢變?yōu)?table name="optionsTable" cellpadding="0" cellspacing="0" width="100%">A.EmsinB.2EmsinC.Emsin2ωtD.2Emsin2ωt.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

交流發(fā)電機在工作時電動勢為e=Emsin ωt,若將發(fā)電機的轉速提高一倍,同時將電樞所圍面積減小一半,其他條件不變,則其電動勢變?yōu)?  )。
A.e′=EmsinB.e′=2Emsin
C.e′=Emsin 2ωtD.e′=sin 2ωt

查看答案和解析>>

同步練習冊答案