题目内容

一个直流电动机的内电阻，与R=10的电阻串联接在线圈上，线圈从图示位置开始匀速转动，已知线圈面积S =m2，共10匝，线圈的电阻不计，匀强磁场T，转速n =60r/s，闭合开关S后电动机正常工作，电压表的示数为100V，

(1) 求线圈从图示位置转动的电动势的瞬时表达式
（2）电动机输出的机械功率
（1）120sin120πt（2）192W

试题分析：（1）由图示位置，e=NBSWsin（Wt）=120sin120πt  3分
(2)电源电压有效值E==120V                  2分
电路电流       I==2A                  2分
电动机热功率  P热==8W                     1分
电动机总功率  P=UVI=200W                     1分
电动机的机械功率 P机=P-P热=192W               1分
点评：本题是简单的交流发电机的原理，考查综合应用法拉第定律、欧姆定律、楞次定律等电磁学规律分析实际问题的能力．
练习册系列答案
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如图甲所示为一台小型发电机构造的示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图乙所示。发电机线圈内电阻为l．0，外接灯泡的电阻为9．0。则
A．在t=0.0ls的时刻，穿过线圈磁通量为零
B．瞬时电动势的表达式为
C．电压表的示数为6V
D．通过灯泡的电流为0.6A
某小型发电机产生的交变电动势为e=10sin10πt（V），对此电动势，下列表述正确的有
A．最大值是VB．频率是10HzC．有效值是10VD．周期是0.2s
闭合矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，产生正弦交流电，电动势表达式为V，电流表达式为. 若把线圈匝数增加一倍，转速也增加一倍，其它条件不变. 则交流电的电动势与电流表达式分别为：(    )
A．,B．,
C．,D．,
如图所示, 面积均为S的线圈均绕其对称轴或中心轴在匀强磁场B中以角速度ω匀速转动, 能产生正弦交变电动势e＝BSωsinωt的图是(　)
一矩形线圈，面积是0.05m2，共100匝，线圈电阻为2Ω，外接电阻为R=8Ω，线圈在磁感应强度为T的匀强磁场中以300r/min的转速绕垂直于磁感线的轴匀速转动，如图所示，若从中性面开始计时，求：

（1）线圈中感应电动势的瞬时值表达式。
（2）线圈从开始计时经1/30s时，线圈中电流的瞬时值。
（3）外电路电阻R两端电压的瞬时值表达式。
如图为交流发电机的示意图．正方形线框处于匀强磁场中，已知边长L=10cm，磁感应强度B=1T，线圈匝数n=100，线圈电阻r=5，外电路负载电阻R=5，线圈以10r/s的转速匀速转动．从图示位置开始计时，两块电表均为理想电表。（无理数一律保留原形，不必求值！）
(1)写出该发电机产生的电动势的瞬时值e的表达式；
(2)求电流表示数I和电压表示数U．
（10分）如图所示为交流发电机示意图，匝数为匝的矩形线圈，边长分别为l0cm和20cm，内阻为5，在磁感强度B=0.5T的匀强磁场中绕轴以的角速度匀速转动，线圈和外部20电阻R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，通过电阻R的电流最大值是多少？R上所消耗的电功率是多少？
（4）线圈从图示位置转过90°的过程中，通过电阻R的电量为多少？
一矩形线圈在匀强磁场中绕中心轴转动，产生的交流电动势e=10sin4πt（V），以下说法正确的是  
A．交流电的频率是4πHz
B．当t=0时，线圈平面跟中性面垂直
C．当t=0.5s时，e有最大值
D．交流电的周期是0.5s

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