题目内容
【题目】如图所示,矩形线框匝数n=250,ab=12cm,ad=10cm,线框置于B=
T的匀强磁场中,绕垂直于磁场的轴OO′以120 r/min 的转速匀速转动,线框通过滑环与外电路相连,外电路接有R="12Ω" 的电阻及一只发光电压和熄灭电压都为12 V的氖泡L。求:
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(1)当S接e时,电流表读数为多少?R的热功率为多大?10 min内外力对线框做功多少?
(2)当S接f时,氖泡闪光频率为多大?通电10 min,氖泡发光总时间为多少?(线框电阻不计)
【答案】(1)1.41 A,24 W,1.44×104J (2)4 Hz;400 s
【解析】
试题对转动的线圈,电动势的最大值为Em=nBSω=250×
×0.12×0.10×4πV= 24 V,电动势的瞬时值为e=24sin4πtV。
(1)当S接e时,电路中的电流为I=
=
A=
A="1.41" A
R上的热功率为PR=I2R="24" W
在10 min内外力做功等于电路中的电热W=Q=I2Rt="24×600" J=1.44×104J.
(2)当S接f时,根据正弦曲线知,在交变电流的每一个周期,氖管闪光两次,每次闪光的时间为
,因T=
s,所以闪光频率f="4" Hz,闪光的总时间t总=
×
="400" s
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