如图所示是小型交流发电机的示意图,线圈绕垂直于匀强磁场方向的水平轴
沿逆时针方向匀速转动,角速度为
,匀强磁场磁感应强度大小为
,线圈匝数
匝,面积为
,总电阻为
,外接电阻为
,V为理想交流电压表。在
时刻,穿过线圈的磁通量为零,回答下列问题:
(1)写出发电机产生电动势瞬时值表达式并求交流电压表的示数;
(2)从
时刻开始线圈平面转过30°的过程中,求通过电阻的电荷量;
(3)求电阻R上的热功率。
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(1)写出发电机产生电动势瞬时值表达式并求交流电压表的示数;
(2)从
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7aeb9a94e392f6759b18abed89aacc5e.png)
(3)求电阻R上的热功率。
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更新时间:2023-02-08 23:06:22
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【推荐1】如图为小型旋转电枢式交流发电机的原理图.其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动,线圈的匝数n=100匝,电阻r=10Ω,线圈的两端经集流环与电阻R连接,电阻R=90Ω,与R并联的交流电压表为理想电表.在t=0时刻,线圈平面与磁场方向平行,穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按图乙所示正弦规律变化.求:
(1)交流发电机产生的电动势最大值;
(2)电动势的瞬时值表达式;
(3)电路中交流电压表的示数.
(1)交流发电机产生的电动势最大值;
(2)电动势的瞬时值表达式;
(3)电路中交流电压表的示数.
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【推荐2】如图所示,一个长0.2m、宽0.1m、匝数500匝的矩形金属线圈(电阻不计),在B=0.1T匀强磁场中以恒定的角速度ω=100rad/s绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动,线圈两端通过电刷与图示的电路连接,其中电阻R1=50Ω,R2=2Ω,理想变压器的原、副线圈的匝数比n1:n2=5:1,求:
(1)从中性面开始计时,线圈转动时产生感应电动势的瞬间值表达式;
(2)开关S闭合时交流电压表、交流电流表的示数U、I;
(3)开关S断开时交流电压表、交流电流表的示数U′、I′。
(1)从中性面开始计时,线圈转动时产生感应电动势的瞬间值表达式;
(2)开关S闭合时交流电压表、交流电流表的示数U、I;
(3)开关S断开时交流电压表、交流电流表的示数U′、I′。
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【推荐3】电源是把其他形式的能转化为电势能的装置,我们通常使用的电源有交流、直流之分,如图甲所示为法拉第发明的世界上第一台直流发电机——法拉第圆盘发电机的其示意图,已知匀强磁场的磁感应强度大小为B,铜质圆盘半径为a,匀速转动时的角速度为
,发电机内阻为
,如图乙所示为一个小型交流发电机的原理图,n匝矩形线圈处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中,线圈ab边长为2a,bc边长为a,总电阻为r2,线圈以恒定的角速度
绕与磁场方向垂直的对称轴OO’匀速转动用导线将电刷与电阻R连接起来形成回路,回路中其他电阻不计,
(1)求直流发电机的电动势E1和交流发电机的电动势的有效值E2;
(2)求上述两个发电机分别为电阻R供电时,电阻R消耗的电功率之比。
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(1)求直流发电机的电动势E1和交流发电机的电动势的有效值E2;
(2)求上述两个发电机分别为电阻R供电时,电阻R消耗的电功率之比。
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【推荐1】如图所示,一个半径为r的半圆形线圈,以直径ab为轴匀速转动,转速为n,ab的左侧有垂直于纸面向里(与ab垂直)的匀强磁场,磁感应强度为B,M和N是两个集流环,负载电阻为R,线圈、电流表和连接导线的电阻不计,求:
(1)感应电动势的最大值;
(2)从图示位置起转过
周的时间内负载电阻R上产生的热量。
(1)感应电动势的最大值;
(2)从图示位置起转过
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【推荐2】如图所示,ab=25cm,ad=20cm,匝数为50匝的矩形线圈.线圈总电阻r=1Ω,外电路电阻R=9Ω.磁感应强度B=0.4T.线圈绕垂直于磁感线的
轴以角速度50rad/s匀速转动.求:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/8/17/2270980553490432/2271289198772224/STEM/05fd6e62-0457-49ca-bcfb-124cd0a4b094.png?resizew=143)
(1)从此位置开始计时,它的感应电动势的瞬时值表达式.
(2)转动过程中感应电动势的最大值.
(3)1min内R上消耗的电能.
(4)当从该位置转过60°时,R的瞬时电功率是多少?
(5)线圈由如图位置转过30°的过程中,通过R的电量为多少?
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1b8ce9bd1594b509c30cfdc7a005ec8a.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/8/17/2270980553490432/2271289198772224/STEM/05fd6e62-0457-49ca-bcfb-124cd0a4b094.png?resizew=143)
(1)从此位置开始计时,它的感应电动势的瞬时值表达式.
(2)转动过程中感应电动势的最大值.
(3)1min内R上消耗的电能.
(4)当从该位置转过60°时,R的瞬时电功率是多少?
(5)线圈由如图位置转过30°的过程中,通过R的电量为多少?
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【推荐1】如图所示,位于竖直平面内的矩形金属线圈,边长L1=0.40m、L2=0.25m,其匝数n=100匝,总电阻r=1.0Ω,线圈的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环C、D(集流环)焊接在一起,并通过电刷和R=3.0Ω的定值电阻相连接.线圈所在空间存在水平向右的匀强磁场,磁感应强度B=1.0T,在外力驱动下线圈绕竖直固定中心轴O1O2匀速转动,角速度ω=2.0rad/s.求:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/4/19/1927509710561280/1928679954972672/STEM/71824bda2ad3443c97bd31fe63aec119.png?resizew=109)
(1)电阻R两端电压的最大值;
(2)从线圈通过中性面(即线圈平面与磁场方向垂直的位置)开始计时,经过
周期通过电阻R的电荷量;
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/4/19/1927509710561280/1928679954972672/STEM/71824bda2ad3443c97bd31fe63aec119.png?resizew=109)
(1)电阻R两端电压的最大值;
(2)从线圈通过中性面(即线圈平面与磁场方向垂直的位置)开始计时,经过
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/56d266a04f3dc7483eddbc26c5e487db.png)
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(0.65)
【推荐2】如图所示,匀强磁场的磁感应强度
边长
的正方形线圈abcd共100匝,线圈电阻
,线圈绕垂直于磁感线的对称轴
匀速转动,角速度
,外电路电阻
,求:
(1)线圈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;
(4)交流电压表的示数;
(5)线圈转过60°角的过程中,通过R某一横截面的电荷量.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ed60dff11f51f29d41b2709213177ed5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/764878a5944df6753ea4ec58f44ad5e1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b9e80c61344f43d19f078640276aff3c.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f170a0904fd9872e2d1e1918c727c053.png)
(1)线圈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;
(4)交流电压表的示数;
(5)线圈转过60°角的过程中,通过R某一横截面的电荷量.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/2/14/2399001123381248/2399324592340992/STEM/de41b598-5707-4b6c-a4c0-b40a549910ea.png?resizew=172)
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【推荐3】如图甲所示,长、宽分别为L1=0.8m、L2=0.5m的矩形金属线框位于竖直平面内,其匝数为n=250,总电阻为r=2Ω,可绕其竖直中心轴O1O2转动。线框的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环C、D(集流环)焊接在一起,并通过电刷和电阻为18Ω的灯泡相连。线框所在空间有水平向右均匀分布的磁场,磁感应强度B的大小随时间t的变化关系如图乙所示。在0~2s的时间内,线框保持静止,且线框平面和磁场垂直;2s末时刻后,线框在外力的驱动下开始绕其竖直中心轴匀速转动,灯泡一直处于正常发光状态。求:
(1)灯泡的额定电压;
(2)线框转动的角速度;
(3)线框匀速转动后,从图甲所示位置转过90°的过程中,通过灯泡的电荷量。
(1)灯泡的额定电压;
(2)线框转动的角速度;
(3)线框匀速转动后,从图甲所示位置转过90°的过程中,通过灯泡的电荷量。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/8/1/85ffe83a-2c82-4db0-9873-1cef34b43933.png?resizew=273)
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