题目内容
【题目】图
甲
为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴
匀速转动，线圈的匝数
、电阻
，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻
，与R并联的交流电压表为理想电表
在
时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量
随时间t按图
乙所示正弦规律变化求：
交流发电机产生的电动势的最大值；
写出感应电流随时间变化的函数表达式；
交流电压表的示数；
线圈从图示位置转动
过程中通过电阻R的电量．
时间内外力对线框所做的功．
【答案】
交流发电机产生的电动势的最大值为200V；
感应电流随时间变化的函数表达式为
；
交流电压表的示数为127V
线圈从图示位置转动
过程中通过电阻R的电量为
．
时间内外力对线框所做的功为11760J
【解析】
交流发电机产生电动势的最大值
，
因为磁通量的最大值
，
，
则电动势的最大值
；
开始时磁通量最小，则电动势最大；故表达式
；
电动势的有效值：
，
电压表示数为：
；
根据
得，
．
线圈匀速转动一周的过程中，外力所做的功：
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