题目内容

如图所示，一台模型发电机的电枢是矩形导线框abcd，其ab和cd边长为L1=0.4m，ad和bc边长L2=0.2m，匝数为n=100，它在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中绕通过线框对称中心线，且垂直于磁场方向的轴OO’匀速转动，当开关S断开时，电压表的示数为10V．开关S闭合时，外电路上标有“lO V  10W”的灯泡恰好正常发光．求：（1）导线框abcd在磁场中转动的角速度？
（2）S闭合后，当导线框从图示位置转过θ=60过程中通过灯泡的电荷量．（计算结果保留二位有效数字）

【答案】分析：（1）根据电压表有效值，可求出最大值，由Em=NBSω 即可求解；
（2）根据灯泡的额定电压与额定功率，与闭合电路欧姆定律及法拉第电磁感应定律，即可求解．
解答：解：（1）当S断开，电压表示数为1OV，则：
Em=×1OV=20V ①
而Em=NBSω ②
由①②式可得：ω=12.5（rad/s） ③
（2）S闭合，“10V  1OW”灯泡正常发光，则电路中电流：
I= ④
而E=I（R+r）⑤
线框转过θ=60过程中通过灯泡的电荷量：Q=△t ⑥
而=  ⑦
又 ⑧
答：（1）导线框abcd在磁场中转动的角速度12.5（rad/s）；
（2）S闭合后，当导线框从图示位置转过θ=60过程中通过灯泡的电荷量．
点评：考查交流电的有效值与最大值的关系，掌握最大值Em=NBSω 公式，理解闭合电路欧姆定律与法拉第电磁感应定律的应用．
练习册系列答案
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精英家教网如图所示，一台模型发电机的电枢是矩形导线框abcd，其ab和cd边长为L1=0.4m，ad和bc边长L2=0.2m，匝数为n=100，它在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中绕通过线框对称中心线，且垂直于磁场方向的轴OO’匀速转动，当开关S断开时，电压表的示数为10
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V．开关S闭合时，外电路上标有“lO V  10W”的灯泡恰好正常发光．求：（1）导线框abcd在磁场中转动的角速度？
（2）S闭合后，当导线框从图示位置转过θ=600过程中通过灯泡的电荷量．（计算结果保留二位有效数字）
如图所示，一台模型发电机的电枢是矩形导线框abcd，其ab和cd边长为L1=0.4m，ad和bc边长L2=0.2m，匝数为n=100，它在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中绕通过线框对称中心线，且垂直于磁场方向的轴OO’匀速转动，当开关S断开时，电压表的示数为10
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V．开关S闭合时，外电路上标有“lO V  10W”的灯泡恰好正常发光．求：（1）导线框abcd在磁场中转动的角速度？
（2）S闭合后，当导线框从图示位置转过θ=600过程中通过灯泡的电荷量．（计算结果保留二位有效数字）
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（15分）如图所示，一台模型发电机的电枢是矩形导线框abcd，其ab和bc边长均为0.2m，匝数N=100，它在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中，绕通过线框对称中心且垂直于磁场方向的轴OOˊ匀速转动，并通过滑环和电刷与外电路连接，当S断开时，交流电压表示数为10V，当S闭合时，标有“10V 10W”的灯泡恰好正常发光，求：

（1）这台发电机的内阻为多少？（2）导线框abcd转动的角速度为多少？

如图所示，一台模型发电机的电枢是矩形导线框abcd，其ab和bc边长均为0.2m，匝数N=100，它在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中，绕通过线框对称中心且垂直于磁场方向的轴OOˊ匀速转动，并通过滑环和电刷与外电路连接，当S断开时，交流电压表示数为10V，当S闭合时，标有“10V 10W”的灯泡恰好正常发光，求：www..com

（1）这台发电机的内阻为多少？

（2）导线框abcd转动的角速度为多少？

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