题目内容
19.为小型旋转电枢式交流发电机的原理图,其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动,线圈的匝数n=100、总电阻r=10Ω,线圈的两端经集流环与电阻R连接,电阻R=90Ω,与R并联的交流电压表为理想电表.在t=0时刻,线圈平面与磁场方向平行,穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按图(乙)所示正弦规律变化.(π取3.14)求:(1)交流发电机产生的电动势的最大值;
(2)电路中交流电压表的示数.
分析 (1)交流发电机产生电动势的最大值Em=nBSω,根据Φ-t图线得出周期T以及磁通量的最大值Φ=BS.从而求出感应电动势的最大值.
(2)交流电压表的示数为有效值,求出电动势的有效值,根据闭合电路欧姆定律求出电压表的示数.
解答 解:(1)由图乙可得 Φm=BS=2×10-2Wb
ω=$\frac{2π}{T}=\frac{2π}{6.28×1{0}^{-2}}$=100rad/s
故交流发电机产生的电动势的最大值为Em=nBSω=100×2×10-2×100=200V
(2)交流发电机产生的电动势有效值为E=$\frac{{E}_{m}}{\sqrt{2}}$=100$\sqrt{2}$V
由串联电路特点得电路中交流电压表的示数为U=$\frac{ER}{R+r}$=90$\sqrt{2}$V
答:(1)交流发电机产生的电动势的最大值为200V;
(2)电路中交流电压表的示数为90$\sqrt{2}$V.
点评 解决本题的关键知道正弦式交流电峰值的表达式Em=nBSω,以及知道峰值与有效值的关系,难度不大,属于基础题.
练习册系列答案
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10.三个共点力,大小分别为F1=10N,F2=8N,F3=7N,下列说法正确的是( )
| A. | 三个力的合力最大为25N | |
| B. | 三个力的合力最小为5N | |
| C. | 若物体在这三个力的作用下处于平衡状态,则F1与F2的夹角可能小于90° | |
| D. | 若物体在这三个力的作用下处于平衡状态,则F2与F3的夹角一定大于90° |
7.
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| C. | 以ab为轴转动(小于90°) | D. | 以bd为轴转动(小于60°) |
4.
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11.
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| D. | 两次拉橡皮绳时,可以将橡皮绳结点不拉到同一位置O |
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