Question

【题目】如图为某交流发电机的原理示意图，矩形线圈匝数n=100匝，边长分别为10cm和20cm，总内阻r=5，在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中绕垂直于磁场的OO′轴以角速度rad/s匀速转动，线圈与外电阻R连接，R=20.求：

(1) S断开后，电压表示数？

(2)S闭合后，电压表和电流表示数？

(3)S闭合后，电阻R上所消耗的电功率是多大？

(4)S闭合后，线圈由图示位置转过90°的过程中，通过R的电荷量q是多少？

Answer 1

【答案】(1)50V (2)40V,2A (3)80W (4)0.04C

【解析】

(1)感应电动势最大值为：

感应电动势有效值为：

S断开时，电压表示数为：

(2)S合上时，电流表读数即电路电流为：

电压表示数为：

(3)S合上时，R上的电功率为：

(4) S闭合后，线圈由图示位置转过90°通过R电荷量q为：

答:(1) S断开后，电压表示数50V

(2)S闭合后，电压表和电流表示数分别为40V和2A

(3)S闭合后，电阻R上所消耗的电功率80W.

(4)S闭合后，线圈由图示位置转过90°的过程中，通过R的电荷量0.04C