一台发电机的线圈在磁场中匀速转动时.产生的电动势随时间变化的图象如图甲所示．发电机的线圈内阻为5.0Ω.发电机外接一只电阻为105Ω的灯泡.如图乙所示．则( )A.在t=0.01s时刻.穿过线圈磁通量为零B.在0-0.005s时间内.流过灯泡的电量为0.02CC.电压表的示数为220VD.发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2J 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

一台发电机的线圈在磁场中匀速转动时，产生的电动势随时间变化的图象如图甲所示．发电机的线圈内阻为5.0Ω，发电机外接一只电阻为105Ω的灯泡，如图乙所示．则（　　）

A、在t=0.01s时刻，穿过线圈磁通量为零

B、在0～0.005s时间内，流过灯泡的电量为0.02C

C、电压表的示数为220V

D、发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2J

分析：由甲图知电压峰值、周期，从而求电压有效值、角速度和频率，交流电每周期方向改变两次，电压表测量的是路端电压；在磁通量为零时，磁通量的变化率最大．

解答：解：由甲图知电压峰值为220

V，周期0.02s，所以有效值为220V，角速度ω=

2π

=100πrad/s．
A、在t=0.01s时刻，感应电动势为零，线圈处于中性面位置，穿过线圈磁通量最大，故A错误；
B、在0～0.005s时间内，流过线圈的电量为：q=N

△Φ

R+r

NBS

R+r

由图甲，感应电动势的最大值为220

V，故：E_m=NBSω=220

V
故q=

220

2π×50

5+105

50π

C，故B错误；
C、电压表测的是路端电压U=

105

105+5

×220=210V，故C错误；
D、发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为：
Q=I²rt=（

220

105+5

）²×5×1=20J
故D错误；
故选：D．

点评：本题考查了交流电的产生原理，要学会从图象中获取有用物理信息的能力，结合峰值和有效值的关系去分析．

练习册系列答案

现把直流电的正、负极与两铜片的引线端相连，调节R，使CuSO₄溶液中产生I=0.20A的电流．假设发电机的内阻可忽略不计，两铜片间的电阻r是恒定的，线圈转动的角速度ω=200rad/s，求
（1）每匝线圈中的感应电动势的大小．
（2）可变电阻R与A、B间电阻r之和．

（2003?北京）图1是一台发电机定子中的磁场分布图，其中N、S是永久磁铁的两个磁极它们的表面呈半圆柱面形状．M是圆柱形铁芯，它与堵塞的柱面共轴．磁极与铁芯之间的缝隙中形成方向沿圆柱半径、大小近似均匀的磁场，磁感强度B=0.050T．
图2 是该发电机转子的示意图（虚线表示定子的铁芯M）．矩形线圈abcd可绕过ab、cd边的中点并与图1中的铁芯M共轴的固定转轴OO’旋转，在旋转过程中，线框的ab、cd边始终处在图1所示的缝隙内的磁场中．已知ab边长l₁=25.0cm，ad边长l₂=10.0cm，线框共有N=8匝导线，旋转的角速度ω=250/s．将发电机的输出端接入图中的装置K后，装置K能使交流电变成直流电，而不改变其电压的大小．直流电的一个输出端与一可变电阻R相连，可变电阻的另一端P是直流电的正极，直流电的另一输出端Q是它的负极．

图3是可用于测量阿伏加德罗常数的装置示意图，其中A、B是两块纯铜片，插在CuSO₄稀溶液中，铜片与引出导线相连，引出端分别为x、y．
Ⅰ、现把直流电的正负极与两铜片的引端相连，调节R，使CuSO₄溶液中产生I=0.21A的电流．假设发电机的内阻可忽略不计，两铜片间的电阻r是恒定的．
（1）求每匝线圈中的感应电动势的大小．
（2）求可变电阻R与A、B间电阻r之和．
Ⅱ、（1）当以I=0.21A的电流电解60分钟后，测得铜片A的质量增加了0.25g，则图3装置中的x端应与直流电的

．（答增加、减少或不变）
（3）列式计算实验测得的阿伏加德罗常数N_A．（已知电子电量e=1.60×10^-19C）

　　下图是一台电机定子中的磁场分布图，其中N、S是永久磁铁的两个磁极，它们的表面呈半圆柱面形状．M是圆柱形铁芯，它与磁极的柱面共轴．磁极与铁芯之间的缝隙中形成方向沿圆柱半径、大小近似均匀的磁场，磁感强度B＝0.050T．

　　下图是该发电机转子的示意图(虚线表示定子的铁芯M)．矩形线框abcd可绕过ad、cb边的中点并与图中的铁芯M共轴的固定转轴旋转，在旋转过程中，线框的ab、cd边始终处在图所示的缝隙内的磁场中．已知cb边长＝25.0cm，ad边长＝10.0cm，线框共有N＝8匝导线，装置的角速度ω＝250/s．将发电机的输出端接入图中的装置K后，装置K能使交流电变成直流电，而不改变其电压的大小．直流电的另一个输出端与一可变电阻R相连，可变电阻的另一端P是直流电的正极，直流电的另一个输出端Q是它的负极．

　　下图是可用于测量阿伏加德罗常数的装置示意图，其中A、B是两块纯铜片，插在稀溶液中，铜片与引出导线相连，引出端分别为x、y．

　　现把直流电的正、负极与两铜片的引线端相连，调节R，使溶液中产生I＝0.21A的电流．假设发电机的内阻可忽略不计，两铜片间的电阻r是恒定的．

(1)求每匝线圈中的感应电动势的大小．

(2)求可变电阻R与A、B间电阻r之和．

(3)当以I＝0.21A的电流电解60min后，测得铜片A的质量增加了0.25g，则如图装置的x端应与直流电的________极相连，它是电解池的________极．

(4)电解后铜片B的质量________．(填“增加”、“减少”或“不变”)

(5)列式计算实验测得的阿伏加德罗常数．(已知电子电量e＝1.60×C)

图1是一台发电机定子中的磁场分布图，其中N、S是永久磁铁的两个磁极，它们的表面呈半圆柱面形状。M是圆柱形铁芯，它与磁极的柱面共轴。磁极与铁芯之间的缝隙中形成方向沿圆柱半径、大小近似均匀的磁场，磁感强度B＝0.050T

图2是该发电机转子的示意图(虚线表示定子的铁芯M)。矩形线框abcd可绕过ad、cb 边的中点并与图1中的铁芯M共轴的固定转轴oo′旋转，在旋转过程中，线框的ab、cd边始终处在图1所示的缝隙内的磁场中。已知ab边长 l₁＝25.0cm, ad边长 l₂＝10.0cm 线框共有N＝8匝导线，放置的角速度。将发电机的输出端接入图中的装置K后，装置K能使交流电变成直流电，而不改变其电压的大小。直流电的另一个输出端与一可变电阻R相连，可变电阻的另一端P是直流电的正极，直流电的另一个输出端Q是它的负极。

图3是可用于测量阿伏加德罗常数的装置示意图，其中A、B是两块纯铜片，插在CuSO₄稀溶液中，铜片与引出导线相连，引出端分别为x、 y。

现把直流电的正、负极与两铜片的引线端相连，调节R，使CuSO₄溶液中产生I＝0.21A的电流。假设发电机的内阻可忽略不计，两铜片间的电阻r是恒定的。

（1）求每匝线圈中的感应电动势的大小。

（2）求可变电阻R与A、B间电阻r之和。

图1是一台发电机定子中的磁场分布图，其中N、S是永久磁铁的两个磁极，它们的表面呈半圆柱面形状。M是圆柱形铁芯，它与磁极的柱面共轴。磁极与铁芯之间的缝隙中形成方向沿圆柱半径、大小近似均匀的磁场，磁感强度B＝0.050T
图2是该发电机转子的示意图(虚线表示定子的铁芯M)。矩形线框abcd可绕过ad、cb 边的中点并与图1中的铁芯M共轴的固定转轴oo′旋转，在旋转过程中，线框的ab、cd边始终处在图1所示的缝隙内的磁场中。已知ab边长 l₁＝25.0cm, ad边长 l₂＝10.0cm 线框共有N＝8匝导线，放置的角速度

。将发电机的输出端接入图中的装置K后，装置K能使交流电变成直流电，而不改变其电压的大小。直流电的另一个输出端与一可变电阻R相连，可变电阻的另一端P是直流电的正极，直流电的另一个输出端Q是它的负极。
图3是可用于测量阿伏加德罗常数的装置示意图，其中A、B是两块纯铜片，插在CuSO₄稀溶液中，铜片与引出导线相连，引出端分别为x、 y。

现把直流电的正、负极与两铜片的引线端相连，调节R，使CuSO₄溶液中产生I＝0.21A的电流。假设发电机的内阻可忽略不计，两铜片间的电阻r是恒定的。
（1）求每匝线圈中的感应电动势的大小。
（2）求可变电阻R与A、B间电阻r之和。

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