题目内容
【题目】如图所示为交流发电机示意图，匝数为n=100匝的矩形线圈，边长分别为 10 cm和20 cm，内阻为 5Ω，在磁感应强度B=0.5 T的匀强磁场中绕OO′轴以50
rad/s的角速度匀速转动，线圈和外部 20Ω的电阻R相接.求：
（1）S断开时，电压表示数；
（2）电键S合上时，电压表和电流表示数；
（3）通过电阻R的电流最大值是多少；
（4）电阻R上所消耗的电功率是多少。
【答案】（1）50V（2）电流表示数为 2 A，电压表示数为40V（3）2
A（4）80W
【解析】试题分析：（1）感应电动势最大值
Em=nBSω=100×0.5×0.1×0.2×50V=50V （2分）
S断开时，电压表示数为电源电动势有效值 E=
="50" V. （2分）
（2）电键S合上时，由全电路欧姆定律
I=
A="2.0" A，（2分）
U="IR=2×20" V="40" V. （2分）
即电流表示数为 2 A，电压表示数为 40 V.
（3）通过R中电流的最大值 Im=I=2A.（2分）
（4）电阻R上所消耗的电功率 P="IU=2×40" W="80" W. （2分）
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