题目内容
12.交流发电机转子是匝数n=200,边长L=10cm的正方形线圈,置于磁感应强度B=$\frac{1}{π}$T的匀强磁场中,绕着垂直磁场方向的轴以ω=100π(rad/s)的角速度转动.当转到线圈平面与磁场方向垂直时开始计时,已知线圈的电阻r=1Ω,外电路电阻R=99Ω.试求:(1)电动势的最大值Em;
(2)交变电流的有效值I;
(3)外电阻R上消耗的功率PR.
分析 (1)根据Em=nBSω求电动势的最大值;
(2)先根据E=$\frac{{E}_{m}}{\sqrt{2}}$求解电动势的有效值,再根据闭合电路欧姆定律求电流有效值;
(3)根据P=I2R求解外电阻R上消耗的功率.
解答 (1)电动势的最大值:Em=nBSω=200×$\frac{1}{π}×0.{1}^{2}×100πV=200V$
(2)电动势的有效值:E=$\frac{{E}_{m}}{\sqrt{2}}=\frac{200}{\sqrt{2}}V=100\sqrt{2}V$
根据闭合电路欧姆定律,有:I=$\frac{E}{R+r}=\frac{100\sqrt{2}}{100}=\sqrt{2}A$
(3)外电阻R上消耗的功率:PR=I2R=($\sqrt{2}$)2×99=198W;
答:(1)电动势的最大值Em为200V
(2)交变电流的有效值I为$\sqrt{2}$A;
(3)外电阻R上消耗的功率PR为198W
点评 本题主要考查了交变电流的最大值、有效值的求解方法,电动势的最大值为Em=nBSω,求解热量用有效值.
练习册系列答案
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20.如图所示,L是一个带有铁芯的线圈,灯正常发光,当S断开时,出现的情况是( )
A. | 灯比原来更亮一些,再逐渐熄灭 | B. | 灯逐渐熄灭 | ||
C. | 灯立即熄灭 | D. | 灯比原来更亮一些,再突然熄灭 |
7.如图所示,△ABC为一等腰直角三角形(底边AB水平),过A、B两点放有垂直于纸面的直导线,电流方向垂直纸面向外,每根导线产生的磁场在C点的磁感应强度大小都是B0,某时刻有一电子(质量为m,电荷量为e)正好经过C点,速度大小为v,方向垂直纸面向外,则电子此时所受的洛伦兹力为( )
A. | 0 | B. | $\sqrt{2}$evB0,竖直向下 | C. | 2evB0,竖直向下 | D. | $\sqrt{2}$evB0,竖直向上 |
4.如图所示是氧气在0℃和100℃两种不同情况下,各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系.由图可知( )
A. | 100℃的氧气,速率大的分子比例较多 | |
B. | 具有最大比例的速率区间,0℃时对应的速率大 | |
C. | 在100℃时,分子速率分布规律不变,说明各个分子速率保持不变 | |
D. | 在0℃时,有部分分子速率比较大,说明内部有温度较高的区域 |
1.一小球质量为m,用长为L的悬线(不可伸长,质量不计)固定于O点,在O点正下方$\frac{L}{2}$处钉有一颗光滑的钉子,如图所示,将悬线沿水平方向拉直无初速度释放后,当悬线碰到钉子后的瞬间,则( )
A. | 小球的角速度不变 | |
B. | 小球的线速度突然减小到零 | |
C. | 小球的向心加速度突然增大为原来的两倍 | |
D. | 悬线对小球的拉力突然增大为原来的两倍 |
2.如图,一小车上有一个固定的水平横杆,左边有一轻杆与竖直方向成θ角与横杆固定,下端连接一质量为m的小球P.横杆右边用一根细线吊一相同的小球Q.当小车沿水平面做加速运动时,细线保持与竖直方向的夹角为α.已知θ<α,不计空气阻力,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A. | 小车一定向右做匀加速运动 | |
B. | 轻杆对小球P的弹力沿轻杆方向 | |
C. | 小球P受到的合力不一定沿水平方向 | |
D. | 小球Q受到的合力大小为mgtanα |