题目内容

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 5 Ω，在磁感应强度B=0.5 T的匀强磁场中绕OO′轴以502 rad/s的角速度匀速转动，线圈和外部 20 Ω的电阻R相接.求：

（1）当S断开时，电压表的示数；

（2）当电键S合上时，电压表和电流表的示数；

（3）通过电阻R的电流最大值是多少？电阻R上所消耗的电功率是多少？

(1)50 V (2)40 V 2 A (3)2 A 80 W

解析：（1）感应电动势最大值

Em=nBSω=100×0.5×0.1×0.2×502 V=50V

当S断开时，电压表的示数为电源电动势有效值E==50 V.

(2)当电键S合上时，根据闭合电路欧姆定律

I= A=2.0 A

U=IR=2×20 V=40 V

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=2 A

电阻R上所消耗的电功率P=IU=2×40W=80 W.

练习册系列答案
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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0.1m和0.2m，内阻为 5Ω，在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中绕OO′轴以
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r/s的转速匀速转动，转动开始时线圈平面与磁场方向平行，线圈通过电刷和外部 20Ω的电阻R相接、求
（1）写出线圈内产生的交变电动势瞬时值的表达式
（2）电阻R上所消耗的电功率是多少
（3）如果保持转子匀速转动，外力每分钟需要对转子所做的功；
（4）从计时开始，线圈转过π/3的过程中，通过外电阻R的电荷量．
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（1）电压表和电流表示数
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（3）从计时开始，0.05s内流过电阻R的电量
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 rad/s的角速度匀速转动，转动开始时线圈平面与磁场方向平行，线圈通过电刷和外部 20Ω的电阻R相接．求电键S合上后，
（1）写出线圈内产生的交变电动势瞬时值的表达式
（2）电压表和电流表示数；
（3）电阻R上所消耗的电功率是多少？
（4）如保持转子匀速转动，外力每分钟需要对转子所做的功；
（5）从计时开始，线圈转过
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的过程中，通过外电阻R的电量．
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rad/s的角速度匀速转动，线圈和电阻R=20Ω相接，求：
（1）S断开时，电压表示数；
（2）S闭合时，电流表示数；
（3）发电机正常工作时，R上所消耗的电功率是多少？
（4）线圈从图示位置转过900的过程中通过电阻R的电量为多少？

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