如图所示为一个小型交流发电机的原理图,其矩形线圈的面积为S,共有n匝,线圈总电阻为r,可绕与磁场方向垂直的固定对称轴
转动;线圈处于磁感应强度为B的匀强磁场中,线圈在转动时可以通过滑环K和电刷L保持与外电路电阻R的连接。在外力作用下线圈以恒定的角速度
绕轴
匀速转动。(不计转动轴及滑环与电制的摩擦)
(1)从线圈经过图示位置开始计时,写出线圈中感应电动势随时间变化的函数表达式;
(2)交流电的有效值与绝对值的平均值的比例称为波形因数。从线圈经过图示位置开始计时,求经过
周期时间该交流电的波形因数
;
(3)求线圈匀速转动完整N圈的过程中外力所做的功W。
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(1)从线圈经过图示位置开始计时,写出线圈中感应电动势随时间变化的函数表达式;
(2)交流电的有效值与绝对值的平均值的比例称为波形因数。从线圈经过图示位置开始计时,求经过
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(3)求线圈匀速转动完整N圈的过程中外力所做的功W。
22-23高二上·北京海淀·期末 查看更多[2]
更新时间:2022-01-16 19:55:15
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解答题
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适中
(0.65)
【推荐1】如图所示,矩形线圈匝数N=100匝,ab=30cm,ad=20cm,匀强磁场磁感应强度B=1.0T,绕轴OO’从图示位置开始匀速转动,角速度=100rad/s,试求:
(1)线圈产生的感应电动势最大值Em;
(2)写出感应电动势e随时间变化的函数表达式
(1)线圈产生的感应电动势最大值Em;
(2)写出感应电动势e随时间变化的函数表达式
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适中
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【推荐2】交流发电机的发电原理是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动;一小型发电机的线圈共220匝,线圈面积S=0.01 m2,线圈转动的频率为50 Hz,线圈内阻不计,磁场的磁感应强度B=
T;将此发电机所发出交流电直接输送给某用户,又获悉此发电机的输出功率为44 kW,输电导线的电阻为0.2 Ω.电路如图所示,求:
(1)从线圈平面在中性面位置开始计时,线圈中感应电动势的瞬时值表达式;
(2)电动机输出电压的有效值U0;
(3)用户得到的电压U1和功率P1。
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(1)从线圈平面在中性面位置开始计时,线圈中感应电动势的瞬时值表达式;
(2)电动机输出电压的有效值U0;
(3)用户得到的电压U1和功率P1。
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解答题
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适中
(0.65)
【推荐1】将硬导线中间一段弯成直径d=1m的半圆形,它在磁感应强度大小
、方向如图所示的匀强磁场中绕ab轴匀速转动,硬导线在a、b两处通过电刷与外电路连接,外电路有—“6V,12W”的小灯泡并正常发光,电路中除灯泡外,其余部分电阻不计。求;
(1)硬导线在磁场中匀速转动的转速n;
(2)由图示位置开始计时,该感应电流的瞬时值表达式及在
时导线中的瞬时电流i。
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(1)硬导线在磁场中匀速转动的转速n;
(2)由图示位置开始计时,该感应电流的瞬时值表达式及在
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解答题
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适中
(0.65)
【推荐2】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50rad/s的角速度匀速转动,线圈和外部20Ω的电阻R相接.求:
(1)S断开时,电压表示数;
(2)电键S合上时,电压表和电流表示数。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2016/5/17/1575874030428160/1575874030813184/STEM/b751d71361a24876b1984de43aafd7cf.png?resizew=107)
(1)S断开时,电压表示数;
(2)电键S合上时,电压表和电流表示数。
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适中
(0.65)
名校
【推荐1】如图所示,匀强磁场的磁感应强度B=0.5 T,边长L=10 cm的正方形线圈abcd共100匝,线圈电阻r=1 Ω,线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动,角速度ω=2π rad/s,外电路电阻R=4 Ω,求:
(1)转动过程中感应电动势的最大值;
(2)由图示位置(线圈平面与磁感线平行)转过60°角时的瞬时感应电动势;
(3)由图示位置转过60°角的过程中产生的平均感应电动势;
(1)转动过程中感应电动势的最大值;
(2)由图示位置(线圈平面与磁感线平行)转过60°角时的瞬时感应电动势;
(3)由图示位置转过60°角的过程中产生的平均感应电动势;
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解答题
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适中
(0.65)
【推荐2】如图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=0.25m,宽度bc=0.20m,共有n=100匝,总电阻r=1.0Ω,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=0.40T的匀强磁场中,与线圈两端相连的金属滑环上接一个“3.0V,1.8W”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1.8W,求:
(1)通过小灯泡的电流和发电机线圈产生感应电动势最大值;
(2)线圈转动的角速度ω;
(3)线圈以上述角速度转动,由如图位置转过30°角,在此过程中,通过小灯泡电量。
(1)通过小灯泡的电流和发电机线圈产生感应电动势最大值;
(2)线圈转动的角速度ω;
(3)线圈以上述角速度转动,由如图位置转过30°角,在此过程中,通过小灯泡电量。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2016/3/21/1575840913350656/1575840913801216/STEM/84a0ea7a-2835-40a8-8367-7cffeabef992.png?resizew=271)
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适中
(0.65)
名校
【推荐3】如图甲所示,边长L=1m的单匝正方形导线框,虚线MN为中轴线,其左侧有方向垂直纸面向里的匀强磁场分别求出下列三种情况感应电动势的大小:
(1)若磁感应强度大小B0=0.2T,让线框以线速度v=2.5m/s绕MN从图示位置匀速转过90°的过程中,线框产生的感应电动势E1;
(2)磁感应强度大小不变,将线框以(1)中速度水平向右匀速拉出,线框产生的感应电动势E2;
(3)若线框保持如图甲位置不动,磁感应强度大小随时间按图乙所示规律变化线框产生的感应电动势E3。
(1)若磁感应强度大小B0=0.2T,让线框以线速度v=2.5m/s绕MN从图示位置匀速转过90°的过程中,线框产生的感应电动势E1;
(2)磁感应强度大小不变,将线框以(1)中速度水平向右匀速拉出,线框产生的感应电动势E2;
(3)若线框保持如图甲位置不动,磁感应强度大小随时间按图乙所示规律变化线框产生的感应电动势E3。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/8/16/2528916043767808/2529100465930240/STEM/7ed6d86f-401b-4dc8-88fe-3acd517072d7.png?resizew=369)
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