题目内容
8.如图1是交流发电机模型示意图.在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一矩形线图abcd可绕线圈平面内垂直于磁感线的轴OO′转动,由线圈引起的导线ae和df分别与两个跟线圈一起绕OO′转动的金属圈环相连接,金属圈环又分别与两个固定的电刷保持滑动接触,这样矩形线圈在转动中就可以保持和外电话电阻R形成闭合电路.已知ab长度为L1,bc长度为L2,线圈以恒定角速度ω逆时针转动.(只考虑单匝线圈)线圈平面处于与中性面成φ0夹角位置时开始计时,如图2所示,试写出t时刻整个线圈中的感应电动势的表达式e=e=BL1L2ωsin(ωt+φ0).分析 矩形线圈abcd转动过程中,只有ab和cd切割磁感线,先求出转动线速度,根据Em=BSω求出导线ab和cd因切割磁感线而产生的感应电动势,根据相位关系可写出瞬时表达式;
解答 解:感应电动势的最大值:Em=BSω=BL1L2ω;若从中性面开始计时,则表达式为:e=BL1L2ωsinωt;
若从转过φ0开始计时,则相当于,t=0时,e=BL1L2ωsin(φ0)
故线圈经过图示位置时开始计时,则交变电流的瞬时值表达式e=BL1L2ωsin(ωt+φ0);
故答案为:e=BL1L2ωsin(ωt+φ0);
点评 本题考查对交流电表达式的掌握,要注意明确数学中相位在物理学中的准确意义;用好数学规律求解.
练习册系列答案
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13.
如图,节水灌溉中的喷嘴距地高0.8m,假定水从喷嘴水平喷出,喷灌半径为4m,不计空气阻力,取g=10m/s2.则( )
| A. | 水下落的加速度为8m/s2 | B. | 水从喷嘴到地面的时间为0.4s | ||
| C. | 水从喷嘴喷出后速度不变 | D. | 水从喷嘴喷出的速率为10m/s |
17.两个共点的、大小相等的力,当它们间的夹角为90°时,其合力为F,则当它们之间的夹角为120°时,其合力的大小为( )
| A. | F | B. | $\frac{{\sqrt{2}F}}{2}$ | C. | 2F | D. | $\frac{{\sqrt{3}F}}{2}$ |