题目内容

如图所示，50匝矩形线圈ABCD处于磁感应强度大小T的水平匀强磁场中，线圈面积S=0.5m2，电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴OO′以角速度ω="200" rad/s匀速转动，线圈中产生的感应电流通过金属滑环E、F与理想变压器原线圈相连，变压器的副线圈线接入一只“220V，60W”灯泡，且灯泡正常发光，求:

(1).线圈中产生交变电压的有效值为多少?
(2).变压器原、副线圈匝数之比为多少?
(3).与变压器串联的交流电流表的示数为多少?维持线圈匀速转动输入的最小机械功率为多少?
(1) 500V(2) 25/11(3) I1＝3/25A    60W
(1)根据e＝NBSω＝500 V 得输出电压的有效值为U1＝＝500V. 2分
(2)根据＝得＝25/11      2分
(3)根据P入＝P出＝2.2×104 W 再根据P入＝U1I1，
解得I1＝3/25A. 2分
P机 = P出=60W  2分
练习册系列答案
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一矩形线圈，面积是0.05m2，共100匝，线圈电阻为2Ω，外接电阻为R=8Ω，线圈在磁感应强度为T的匀强磁场中以300r/min的转速绕垂直于磁感线的轴匀速转动，如图所示，若从中性面开始计时，求：

（1）线圈中感应电动势的瞬时值表达式。
（2）线圈从开始计时经1/30s时，线圈中电流的瞬时值。
（3）外电路电阻R两端电压的瞬时值表达式。
(8分)如图(a)所示是旋转电枢式交流发电机的示意图，电枢的电阻r=5Ω，灯泡电阻R=95Ω，图(b)所示是电枢匀速转动时产生正弦式电流的电动势随时时间变化的图象。

（1）线圈产生的电动势在什么位置为零？在什么位置最大？
（2）电动势的峰值、周期和频率各多少？
（3）写出电流的瞬时值的表达式？
（4）电压表和电流表的读数各是多少？
发电机转子是匝数n=100，边长L=20cm的正方形线圈，其置于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，绕着垂直磁场方向的轴以ω=100π(rad／s)的角速度转动，当转到线圈平面与磁场方向垂直时开始计时.线圈的电阻r=1Ω，外电路电阻R=99Ω.试求：
(1)写出交变电流瞬时值表达式；
(2)外电阻上消耗的功率；
(3)从计时开始，线圈转过过程中，通过外电阻的电荷量是多少?
一矩形线圈在匀强磁场中绕中心轴转动，产生的交流电动势e=10sin4πt（V），以下说法正确的是  
A．交流电的频率是4πHz
B．当t=0时，线圈平面跟中性面垂直
C．当t=0.5s时，e有最大值
D．交流电的周期是0.5s
矩形线框在匀强磁场内匀速转动过程中，线框输出的交流电压随时间变化的图像如图所示，下列说法中正确的是（    ）
A．2s末线框平面垂直于磁场，通过线框的磁通量最大
B．1s末线框平面垂直于磁场，通过线框的磁通量变化最快
C．此交变电流方向在1min内改变30次
D．将此交变电流接一标有：“36V,40W”的白炽灯时，此灯能正常发光
如右图所示，矩形线框置于竖直向下的磁场中，通过导线与灵敏电流表相连，线框在磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动，图中线框平面处于竖直面内。下述说法正确的是                                    （    ）
A．当线框由此转过90°时，线框转至中性面，则电流表示数为零
B．线框通过图中位置瞬间，穿过线框的磁通量最大，感应电流最大
C．当线框由此转过90°时，穿过线框的磁通量最大，感应电流最大
D．若使线框转动的角速度增大一倍，那么通过电流表电流的示数也增大一倍
如图10-1-22所示，一个被x轴与曲线方程所围的空间中存在着匀强磁场.磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度B＝0.2 T.正方形金属线框的边长是L＝0.2 m，电阻是R＝0.1 Ω，它的一边与x轴重合，在拉力F的作用下，以v＝10 m/s 的速度水平向右匀速运动.试求：

图10-1-22
（1）拉力F的最大功率是多少？
（2）拉力F要做多少功才能把线框拉过磁场区？
（3）有位同学在老师的帮助下算出了曲线与x轴所围的面积为.请你再帮他算出线框右边框通过磁场区域的过程中通过线框某一截面的电荷量.（结果保留两位有效数字）
如图所示，矩形线框匝数N=250匝，ab=12cm,ad=10cm,线框转动的角速度为8rad/s,磁感应强度B=2/,外电路接有一个发光电压和熄灭电压都为24伏特的氖泡L，求：氖泡的发光频率多大？通电10min,氖泡发光的总时间是多少？（本题从中性面位置开始分析）

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