如图5-12所示为一个小型旋转电枢式交流发电机的原理图.其矩形线圈的长度ab＝0.25 m.宽度bc＝0.2 m.共有n＝100匝.总电阻r=1.0 Ω.可绕与磁场方向垂直的对称轴OO′转动.线圈处于磁感应强度B＝0.4 T的匀强磁场中.与线圈两端相连的金属滑环上接一个“3.0 V 1.8 W 的灯泡.当线圈以角速度ω匀速转动时.小灯泡消� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网——

题目内容

如图5-12所示为一个小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈的长度ab＝0.25 m，宽度bc＝0.2 m，共有n＝100匝，总电阻r=1.0 Ω，可绕与磁场方向垂直的对称轴OO′转动。线圈处于磁感应强度B＝0.4 T的匀强磁场中，与线圈两端相连的金属滑环上接一个“3.0 V　1.8 W”的灯泡。当线圈以角速度ω匀速转动时，小灯泡消耗的功率恰好为1.8 W。?

图5-12

（1）推导发电机线圈产生感应电动势的最大值的表达式E_m=nBSω（其中S表示线圈的面积）；

（2）求线圈转动的角速度ω；?

（3）线圈以上述角速度转动100周过程中发电机产生的电能。?

解析：本题主要考查交变电流的产生。由线圈在匀强磁场中做匀速转动产生交变电流的过程可推导出。由能量守恒知，线圈产生的电能全部都在电路中产生了内能。??

解：(1)线圈在匀强磁场中匀速转动的切面图如右图所示，?

E_m=n(e_ab+e_cd)=n2Babv=2nBabω=nBSω。?

(2)I==0.6 A，E=U_L+Ir=3.6 V?

E_m=E=3.6V??

E_m=nBSω，ω=1.8rad/s。?

(3)t=100T=100×=s,W=I²(R+r)t=EIt=3.6×0.6×J=1202π J

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如图5-4所示为一理想变压器，它的原线圈接在交流电源上，副线圈接有一个标有“12 V 100 W”字样的灯泡，已知变压器原、副线圈的匝数比为18∶1，那么小灯泡正常工作时，图中的电压表的读数为__________ V，电流表的读数为__________ A.

图5-4

一个圆筒长L=200 cm,其两端以纸封闭,使筒绕其中心轴线OO′匀速转动,一子弹沿与OO′平行的方向以v=400 m/s的速度匀速穿过圆筒,在圆筒两端分别留下弹孔A和B,如图5-12所示.今测得A孔和轴线所在平面与B孔和轴线所在平面间的夹角为120°,求此圆筒每秒转动多少圈.

图5-12

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图5-12

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图5-12

A.电容器的电容将减小

B.灵敏电流计指针在正中央零刻度处

C.灵敏电流计指针向左偏转

D.灵敏电流计指针向右偏转