题目内容

如图所示为交流发电机示意图，匝数为n＝100匝的矩形线圈，边长分别为10 cm和20 cm，内阻为5 Ω，在磁感应强度B＝0.5 T的匀强磁场中绕OO′轴以50rad/s的角速度匀速转动，线圈和外部20 Ω的电阻R相接．求：

（1）线圈中产生的感应电动势的最大值是多少

（2）从图示位置计时，感应电动势的瞬时表达式

（3）开关S合上时，电压表和电流表示数．

 

【答案】

（1）50V（2）50cos50 t（3）2A  40V

【解析】

试题分析：1)Em=NBωS=50V

2)E= Emcosωt=50cos50 t

3)E有=50v

I=E/(R+r)=2A     U=IR=40V

考点：交流发电机及其产生正弦式电流的原理．

点评：题首先要能够求出闭合线圈在匀强磁场中匀速转动时产生的感应电动势的表达式，产生电动式的线圈相当于电源，从而传化为电路的问题，在解题过程中一定要注意，电压表和电流表的示数为有效值，

 

练习册系列答案
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如图所示为交流发电机示意图，匝数为n=100匝的矩形线圈，边长分别为0.1m和0.2m，内阻为 5Ω，在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中绕OO′轴以
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π
r/s的转速匀速转动，转动开始时线圈平面与磁场方向平行，线圈通过电刷和外部 20Ω的电阻R相接、求
（1）写出线圈内产生的交变电动势瞬时值的表达式
（2）电阻R上所消耗的电功率是多少
（3）如果保持转子匀速转动，外力每分钟需要对转子所做的功；
（4）从计时开始，线圈转过π/3的过程中，通过外电阻R的电荷量．
如图所示为交流发电机示意图，匝数n=100匝的矩形线圈，边长分别为 25cm和40cm，内阻为 5Ω，在磁感应强度B=1/π T的匀强磁场中绕OO′轴以10πrad/s的角速度匀速转动，转动开始时线圈平面与磁场方向垂直，线圈通过电刷和外部 20Ω的电阻R相接，求：
（1）电压表和电流表示数
（2）整个电路每分钟产生的热量
（3）从计时开始，0.05s内流过电阻R的电量
（4）如果把电流表换成二极管（单向导电：正向电阻为0，反向电阻∞）请画出电阻R两端电压随时间变化的uR-t图线．
精英家教网如图所示为交流发电机示意图，匝数为n=100匝的矩形线圈，边长分别为 10cm和20cm，内阻为 5Ω，在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中绕OO′轴以50
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 rad/s的角速度匀速转动，转动开始时线圈平面与磁场方向平行，线圈通过电刷和外部 20Ω的电阻R相接．求电键S合上后，
（1）写出线圈内产生的交变电动势瞬时值的表达式
（2）电压表和电流表示数；
（3）电阻R上所消耗的电功率是多少？
（4）如保持转子匀速转动，外力每分钟需要对转子所做的功；
（5）从计时开始，线圈转过
π
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的过程中，通过外电阻R的电量．
精英家教网如图所示为交流发电机示意图，线圈的AB边连在金属滑环K上，CD边连在滑环L上，导体做的两个电刷E、F分别压在两个滑环上，线圈在转动时可以通过滑环、电刷保持与外电路的连接．关于其工作原理，下列说法中正确的是（　　）
A、当线圈平面转到中性面的瞬间，线圈中的感应电动势为零B、当线圈平面转到中性面的瞬间，穿过线圈的磁通量变化率最大C、线圈平面转动一周的时间内，线圈中的感应电流方向改变一次D、当线圈平面转到与中性面垂直的瞬间，线圈中的感应电流为零
精英家教网如图所示为交流发电机示意图，匝数为n=100匝的矩形线圈，边长分别为10cm和20cm，内阻为5Ω，在磁感强度B=0.5T的匀强磁场中绕OO′轴以50
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rad/s的角速度匀速转动，线圈和电阻R=20Ω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，R上所消耗的电功率是多少？
（4）线圈从图示位置转过900的过程中通过电阻R的电量为多少？

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