题目内容

如图所示，为一台发电机结构示意图，其中N、S是永久磁铁的两个磁极，它们的表面呈半圆柱面形状．M是圆柱形铁芯，它与磁极的柱面共轴，铁芯上有一矩形线框，可绕与铁芯M共轴的固定转轴旋转．磁极与铁芯之间的缝隙中形成方向沿半径、大小相等的磁场．若从图示位置开始计时，当线框绕固定转动轴匀速转动时，下列说法中正确的是（　　）
分析：根据永久磁铁中磁感线的分布特点可知，线圈运动到任何位置切割情况都一样，产生的电动势大小不变，方向改变．
解答：解：由磁场分布特点知：线圈在每一位置的切割情况相同，故感应电动势大小是相同的，方向做周期性变化，即每周改变两次，故ABC错误，D选项正确．
故选D
点评：本题考查了交流发电机的发电原理，关键是根据线圈所处的磁场进行分析．
练习册系列答案
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我省目前正在大力开发的风力发电是一种将风的动能转化为电能的环保发电方式．风力发电机的外观如图所示，其主要部件包括风轮机、齿轮箱、发电机等．
（1）风轮机叶片旋转所扫过的面积可视为风力发电机可接收风能的面积．设风速大小为v，方向垂直于叶片扫过的平面，风轮机叶片长度为r，空气密度为ρ，求单位时间内风力发电机可接收的风能P0；
（2）若风力发电机将可接收的风能转化为电能的效率η=20%，当地的空气密度ρ=1.3kg/m3，风速v=10m/s．要设计一台功率P=20kW的风力发电机，风轮机的叶片长度r应为多少？
（3）在风速和叶片数确定的情况下，要提高风轮机单位时间接收的风能，可采取哪些措施？请提出一条建议．
2010年2月22日，上海东海大桥风力发电示范工程第 32、33标号的风机在拖轮拖带下由海事局巡逻艇护航，历时t=6h在海上“行走”约 s=54km，安全抵达海上风电场施工吊装现场，如图所示．风电是利用风能使风机的叶片转动，带动发电装置发电的．该风电场共有 34台发电风机，总装机容量（总发电功率）为 P=1.02×105kW，每台风机每年正常工作的时间约为 T=×103 h．试估算以下问题：
（1）假设风机被拖轮匀速拖动，拖轮的输出功率为 P出=4×104W，则第32、33标号的风机被拖运时受到的阻力为多大？
（2）假设风能转换为电能的效率为 η=0.5，则每台风机每年利用的自然界风能为多少？
（3）风力发电可有效推进低碳排放，假设一台风机利用风力每发 1度电，相当于节约用煤 m=0.3kg，则一台风机正常工作时每年可节约多少煤？
（一）在亚丁湾海域遭海盗袭击的中交集团“振华4号”货轮，在马来西亚武装直升机协助下中国籍船员成功击退海盗．如图所示的海盗船若质量为2.5×103kg，在海面上从静止开始启动，当它速度达到15m/s后，立即关闭发动机，其运动的V-t图象如图所示．设运动过程中海盗船所受阻力不变．试结合图象简述在0～96秒的时间内海盗船的运动情况，并求出海盗船所受的阻力大小．
（二）（9分）“滔天浊浪排空来，翻江倒海山为摧”的钱塘江大潮，被誉为天下奇观．小莉设想用钱塘江大潮来发电，在江海交接某处建一大坝，形成一个面积为1.0×107m，涨潮时水深达25m的蓄水湖，关上水闸落潮后坝内外水位差为2m．若发电时水重力势能的12% 转变为电能，并只有退潮时发电，每天涨潮两次，求该电站每天能发多少电？根据图中情景，说明图中的A、B两台机器（有一台是发电机，另一台是电动机），哪台是发电机？（已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3，g=10m/s2）
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精英家教网如图所示，风力发电可以为我们提供清洁能源．有一台风力发电机风轮机叶片长度为4m，当叶片转动的周期为4s时，叶片尖端线速度的大小为
 
m/s；以一个叶片旋转一周所扫过的面积为风力发电机接受风能的面积，已知空气的密度为1.3kg/m3，风速大小为10m/s，则1s内风轮机接受的最大风能约为
 
J．

风能是一种很好的再生能源，而且对环境的污染较小，近年来我国在西北地区，建立了许多风力发电厂．如图所示，为风力发电的情景．通过风轮机一个叶片旋转一周扫过面积的最大风能为可利用风能．已知：空气的密度ρ，风轮机叶片的长度为r，若风速为v0，每台风力发电机输出电功率为P，求此过程中：

(1)单位时间内每台风力发电机获得的风能表示式；

(2)风力发电机利用风能的效率表示式．

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