题目内容

如图为某交流发电机和外接负载的示意图，发电机电枢线圈abcd为n=500匝的矩形线圈，其中ac长为L1=10cm，ab长为L2=5cm．线圈绕垂直于磁场的轴OO′在磁感应强度为B=0.2T的匀强磁场中以ω=200rad/s的角速度匀速转动（不计一切摩擦），线圈总电阻为r=2.0Ω，外电路负载电阻为R=5.0Ω．试求：（若有小数计算，均取一位小数计算）
（1）交变电动势的表达式（设线圈由中性面开转）；
（2）电路中伏特表的示数；
（3）线圈每转动一周，外力所做的功．
（1）由于从中性面开始转动，所以交变电动势为：e=nBs?sin?t=500×0.2×0.005×200sin200t=100sin200t（V）
（2）由瞬时值可知，交变电流电动势的有效值为E=
100
2
V…①
由闭合电路的欧姆定律知：I=
E
R+r
…②
电路中伏特表的示数，即负载两端的电压U=IR…③
联立①②③代入数据解得：U=50.5V…④
（3）线圈转动的周期T=
2π
?
=
2π
200
s…⑤
由能量守恒得，外力做的功等于该电源做的功：W=UIT…⑥
联立②④⑤⑥代入数据得：W=22.4J
答：（1）交变电动势的表达式（设线圈由中性面开转）：e═100sin200t （V）；
（2）电路中伏特表的示数50.5V；
（3）线圈每转动一周，外力所做的功22.4J
练习册系列答案
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（1）线圈中产生的最大感应电动势。
（2）电流表A的读数。
（3）用电器上消耗的电功率。



A．5V 0VB．5V 2.5V
C．0V 2.5VD．0V 0V
在绕制变压器时，某人误将两个线圈绕在如图所示变压器铁心的左右两个臂上，当通以交变电流时，每个线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈，另一半通过中间的臂，已知线圈1、2的匝数之比N1：N2=2：1，在不接负载的情况下（   ）
A．当线圈1输入电压220V时，线圈2输出电压为110V
B．当线圈1输入电压220V时，线圈2输出电压为55V
C．当线圈2输入电压110V时，线圈1输出电压为220V
D．当线圈2输入电压110V时，线圈1输出电压为110V
如图所示,把电阻、电感线圈、电容器并联接到某一交流电源上,三个电流表的示数相同.若保持电源电压不变,而将频率加大,则三个电流表的示数I1、I2、I3的大小关系是(    )
A．I1="I2=I3"B．I1>I2>I3C．I2>I1>I3D．I3>I1>I2
一台电动机的线圈电阻为r，接在电压为U的电源上正常工作时，通过电动机的电流为I，则电动机转子的输出功率为（　　）
A．I2rB．
U2
r
C．UID．UI-I2r
矩形线圈在匀强磁场内匀速转动过程中，线圈输出的交流电压随时间变化的图象如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．交流电压的有效值为36
2
V
B．交流电的频率为4Hz
C．2s时通过线圈的磁通量变化最快
D．3s时通过线圈的磁通量变化最快
发电机转子是100匝，边长为20cm的正方形线圈，将它置于B=0.05T的匀强磁场中，绕着垂直于磁场方向的轴以ω=100πrad/s的角速度转动，转动开始时线圈平面与磁场方向垂直，已知线圈的电阻为2Ω，外电路的电阻为8Ω，试求：
（1）交变电流的瞬时表达式？
（2）外电路上所消耗的功率？
（3）从计时开始，线圈转过
π
2
的过程中，通过外电阻的电量？
如图表示一交流电随时间而变化的图象，此交流电的有效值是（　　）
A．3.5AB．
7
2
2
A		C．5
2
A		D．5A

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