[题目]如图所示为一交流发电机的原理示意图.其中矩形线圈abcd的边长ab=cd=50cm.bc=ad=20cm.匝数n=100.线圈的总电阻r=0.20.线圈在磁感应强度B=0.050T的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO'匀速转动.角速度=100 rad/s.线圈两端通过电刷E.F与阻值R=4.8的定值电阻连接.计算时取3.(1)当线圈经过中性面时.线圈题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】如图所示为一交流发电机的原理示意图，其中矩形线圈abcd的边长ab=cd=50cm，bc=ad=20cm，匝数n=100，线圈的总电阻r=0.20，线圈在磁感应强度B=0.050T的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO'匀速转动，角速度=100 rad/s。线圈两端通过电刷E、F与阻值R=4.8的定值电阻连接。计算时取3.

（1）当线圈经过中性面时，线圈中感应电动势为零，试说明原因。

（2）从线圈经过中性面开始计时，写出线圈中感应电动势随时间变化的函数表达式；

（3）求此发电机在上述工作状态下的输出功率；

【答案】（1）有效切割速度为零（或磁感应强度变化率为零）（2）e=150sin300t（V）（3）2160W

【解析】

（1）因为当线圈经过中性面时线圈运动方向与磁感线平行，此时有效切割速度为零（或磁感应强度变化率为零），所以线圈中感应电动势为零

（2）线圈产生感应电动势的最大值

从线圈经过中性面开始计时，写出线圈中感应电动势随时间变化的函数表达式

e=150sin300t（V）

（3）线圈中感应电动势的有效值

此发电机在上述工作状态下的输出功率

代入数据解得：P=2160W

练习册系列答案

(1)一组同学在做加速度与质量的关系实验时，保持盘及盘中砝码的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度，采用图像法处理数据。为了比较容易地检查出加速度a与质量M的关系，应该作a与________的图象；

(2)如图是某同学根据测量数据作出的a-F图线，说明实验存在的问题是______________；

(3)某同学将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上，得到一条点迹清晰的纸带。纸带上A、B、C、D、E、F、G这些点的间距如图所示，其中每相邻两点间还有4个计时点未画出。根据测量结果计算：打C点时小车的速度大小为_________m/s；小车运动的加速度大小为_________m/s2。（结果均保留三位有效数字）

【题目】某实验小组“用落体法验证机械能守恒定律”，实验装置如图甲所示.实验中测出重物自由下落的高度h及对应的瞬时速度v，计算出重物减少的重力势能mgh和增加的动能mv2，然后进行比较，如果两者相等或近似相等，即可验证重物自由下落过程中机械能守恒.请根据实验原理和步骤完成下列问题：

(1)关于上述实验，下列说法中正确的是________.

A.重物最好选择密度较小的木块

B.重物的质量可以不测量

C.实验中应先接通电源，后释放纸带

D.可以利用公式v＝来求解瞬时速度

(2)如图乙是该实验小组打出的一条点迹清晰的纸带，纸带上的O点是起始点，选取纸带上连续的点A、B、C、D、E、F作为计数点，并测出各计数点到O点的距离依次为27.94 cm、32.78 cm、38.02 cm、43.65 cm、49.66 cm、56.07 cm.已知打点计时器所用的电源是50 Hz的交流电，重物的质量为0.5 kg，则从计时器打下点O到打下点D的过程中，重物减小的重力势能ΔEp＝________ J；重物增加的动能ΔEk＝________ J，两者不完全相等的原因可能是________________.(重力加速度g取9.8 m/s2，计算结果保留三位有效数字)

(3)实验小组的同学又正确计算出图乙中打下计数点A、B、C、D、E、F各点的瞬时速度v，以各计数点到A点的距离h′为横轴，v2为纵轴作出图象，如图丙所示，根据作出的图线，能粗略验证自由下落的物体机械能守恒的依据是______________________________________________.