如图甲所示,交流发电机的矩形金属线圈,ab边和cd边的长度L1=40cm,bc边和ad边的长度L2=20cm,匝数n=100,线圈的总电阻r=6Ω,线圈位于磁感应强度B=0.04T的匀强磁场中。线圈的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环E、F(集流环)焊接在一起,并通过电刷与阻值R=90Ω的定值电阻连接。现使线圈绕过bc和ad边中点、且垂直于磁场的转轴OO'以角速度ω=300rad/s匀速转动。电路中其他电阻以及线圈的自感系数均可忽略不计。
(1)①请你说明线圈平面转至何位置时,线圈产生的感应电动势最大;并推导ab边产生的感应电动势最大值的表达式(用所需物理量的字母表示);
②求线圈在转动过程中产生感应电动势的最大值表达式并计算出数值;
(2)取ab边电流自a流向b为正方向,请在图乙中画出从图示位置开始计时线圈中电流随时间变化的图像,在图像中标出电流的最大值和周期,并写出电流的瞬时值表达式;
(3)求线圈转动1min电阻R上产生的热量Q。
(1)①请你说明线圈平面转至何位置时,线圈产生的感应电动势最大;并推导ab边产生的感应电动势最大值的表达式(用所需物理量的字母表示);
②求线圈在转动过程中产生感应电动势的最大值表达式并计算出数值;
(2)取ab边电流自a流向b为正方向,请在图乙中画出从图示位置开始计时线圈中电流随时间变化的图像,在图像中标出电流的最大值和周期,并写出电流的瞬时值表达式;
(3)求线圈转动1min电阻R上产生的热量Q。
21-22高二下·北京丰台·期中 查看更多[2]
更新时间:2022-04-28 13:28:28
|
相似题推荐
解答题
|
适中
(0.65)
名校
【推荐1】如图所示,矩形线圈匝数N=100匝,ab=30 cm,ad=20 cm,匀强磁场磁感应强度B=0.8 T,绕轴OO′从图示位置开始匀速转动,角速度ω=100π rad/s,试求:
(1)穿过线圈的磁通量最大值Φm为多大?线圈转到什么位置时取得此值?
(2)线圈产生的感应电动势最大值Em为多大?线圈转到什么位置时取得此值?
(3)写出感应电动势e随时间变化的表达式,并在图乙中作出图象.
(1)穿过线圈的磁通量最大值Φm为多大?线圈转到什么位置时取得此值?
(2)线圈产生的感应电动势最大值Em为多大?线圈转到什么位置时取得此值?
(3)写出感应电动势e随时间变化的表达式,并在图乙中作出图象.
您最近一年使用:0次
解答题
|
适中
(0.65)
【推荐2】如图所示,一个边长为L的正方形单匝线圈abcd,其电阻为r,外电路的电阻为R,ab的中点和cd的中点的连线O'O恰好位于匀强磁场的边界线上,磁场的磁感应强度为B。若线圈自t=0时刻从图示位置开始绕轴OO匀速转动,转动周期为T。
(1)
(2)t=0时刻线圈中的感应电动势为
(3)闭合电路中感应电动势的有效值为
(4)t=0到时间内,流过电阻R的电荷量为
您最近一年使用:0次
解答题
|
适中
(0.65)
【推荐1】如图所示的是一个匝数n=10的线圈在匀强磁场中沿垂直于磁场方向的固定轴转动时,通过线圈平面的磁通量随时间变化的图象.根据图象回答下列问题:
(1)线圈中的最大感应电动势多大?
(2)在t1=0.1s时刻和t2=0.2s时刻,线圈中磁通量的变化率各是多少?
(3)设t=0时感应电动势为正值,画出感应电动势随时间变化的图象,并写出感应电动势的瞬时值表达式.
您最近一年使用:0次
解答题
|
适中
(0.65)
【推荐2】把电压u=120sin ωt V、频率为50 Hz的交变电流加在激发电压和熄灭电压均为u0=60 V的霓虹灯的两端.
(1)求在一个小时内,霓虹灯发光时间有多长.
(2)试分析为什么人眼不能感到这种忽明忽暗的现象?(已知人眼的视觉暂留时间约为 s)
(1)求在一个小时内,霓虹灯发光时间有多长.
(2)试分析为什么人眼不能感到这种忽明忽暗的现象?(已知人眼的视觉暂留时间约为 s)
您最近一年使用:0次
解答题
|
适中
(0.65)
名校
【推荐3】某研究性学习小组进行地磁发电实验,匝数为n、面积为S的矩形金属线框可绕东西方向的水平轴转动,金属线框与微电流传感器组成一个回路,回路的总电阻为R。使线框绕轴以角速度匀速转动,数字实验系统实时显示回路中的电流随时间t变化的关系如图所示。当线圈平面和竖直方向的夹角为时,电流达到最大值。求:
(1)该处地磁场的磁感应强度大小B及地磁场方向与水平面间的夹角α;
(2)线框转动一周时间内回路中产生的焦耳热Q;
(3)线框转动时穿过线框的磁通量变化率的最大值();线框从磁通量变化率最大位置开始转过60°的过程中,通过导线的电荷量q。
(1)该处地磁场的磁感应强度大小B及地磁场方向与水平面间的夹角α;
(2)线框转动一周时间内回路中产生的焦耳热Q;
(3)线框转动时穿过线框的磁通量变化率的最大值();线框从磁通量变化率最大位置开始转过60°的过程中,通过导线的电荷量q。
您最近一年使用:0次
解答题
|
适中
(0.65)
【推荐1】海洋中蕴藏着巨大的能量,利用海洋的波浪可以发电,在我国南海上有一浮桶式波浪发电灯塔,其原理示意图如图甲所示,浮桶内的磁体通过支柱固定在暗礁上,浮桶内置线圈随波浪相对磁体沿竖直方向运动,且始终处于磁场中,该线圈与阻值R=15Ω的灯泡相连。浮桶下部由内、外两密封圆筒构成(图中斜线阴影部分),如图乙所示,其内为产生磁场的磁体,与浮桶内侧面的缝隙忽略不计,匝数N=200的线圈所在处辐射磁场的磁感应强度B=0.2T,线圈直径D=0.4m,电阻r=1Ω,取重力加速度g=10m/s2,π2=10,若浮桶随波浪上下运动的速度可表示为v=0.4πsin(πt)m/s。求:
(1)波浪发电产生电动势e的瞬时表达式;
(2)灯泡的电功率;
(3)灯泡两端电压的有效值。
(1)波浪发电产生电动势e的瞬时表达式;
(2)灯泡的电功率;
(3)灯泡两端电压的有效值。
您最近一年使用:0次
解答题
|
适中
(0.65)
【推荐2】如图甲所示是某同学设计的一种振动发电装置的示意图,它的结构是一个套在辐向形永久磁铁槽中的半径为r=0.10m、匝数n=20匝的线圈,磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布(其右视图如图乙所示).在线圈所在位置磁感应强度B的大小均为,线圈的电阻为,它的引出线接有的小电珠L.外力推动线圈框架的P端,使线圈沿轴线做往复运动,便有电流通过小电珠.当线圈运动速度v随时间t变化的规律如图丙所示时(摩擦等损耗不计).求:
(1)小电珠中电流的峰值;
(2)电压表的示数;
(3)t=0.01s时外力F的大小;
(4)在不改变发电装置结构的条件下,要使小灯泡的功率提高,可采取什么办法?(至少说出两种方法)
(1)小电珠中电流的峰值;
(2)电压表的示数;
(3)t=0.01s时外力F的大小;
(4)在不改变发电装置结构的条件下,要使小灯泡的功率提高,可采取什么办法?(至少说出两种方法)
您最近一年使用:0次