如圖所示，一小型發(fā)電機(jī)內(nèi)有n=100匝矩形線圈，線圈面積S=0.10m2，線圈電阻為1Ω。在外力作用下矩形線圈在B=0.10T勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，以恒定的角速度ω=100π rad/s繞垂直于磁場(chǎng)方向的固定軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，發(fā)電機(jī)線圈兩端與R =9Ω的電阻構(gòu)成閉合回路。求（1）線圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值（2）從線圈平面通過中性面時(shí)開始，線圈轉(zhuǎn)過90º角的過程中通過電阻R橫截面的電荷量（3）寫出電阻R兩端電壓瞬時(shí)值的表示式（當(dāng)線圈平面與磁場(chǎng)垂直時(shí)開始計(jì)時(shí)）（4）線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)10s，電流通過電阻R產(chǎn)生的焦耳熱（π2=10）

 

 

解（1）線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值 Em=nBSω=314V     (2分)

（說明：100π也同樣得分）

（2）設(shè)從線圈平面通過中性面時(shí)開始，線圈轉(zhuǎn)過90º角所用時(shí)間為Δt，線圈中的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)＝n                                   

通過電阻R的平均電流                   (2分)

在Δt時(shí)間內(nèi)通過電阻橫截面的電荷量Q＝=0.1C  (1分)

(4)電流的有效值為                  (1分)

  電阻R的發(fā)熱量為                    

解析:略

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
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(10分)交流發(fā)電機(jī)的發(fā)電原理是矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)．一小型發(fā)電機(jī)的線圈共220匝，線圈面積S＝0.05 m2，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率為50 Hz，線圈內(nèi)阻不計(jì)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝T．為用此發(fā)電機(jī)所發(fā)出交變電流帶動(dòng)兩個(gè)標(biāo)有“220 V,11 kW”的電機(jī)正常工作，需在發(fā)電機(jī)的輸出端a、b與電機(jī)之間接一個(gè)理想變壓器，電路如圖所示，

求：(1)發(fā)電機(jī)的輸出電壓有效值為多少？

(2)變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為多少？

(3)與變壓器原線圈串聯(lián)的交流電流表的示數(shù)為多大？

 

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科目：高中物理 來源：2013屆四川省資陽市高二下學(xué)期期末考試物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

交流發(fā)電機(jī)的發(fā)電原理是矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)．一小型發(fā)電機(jī)的線圈共220匝，線圈面積S＝0.05 m2，轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為(rad/s)，線圈內(nèi)阻不計(jì)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度(T)．為用此發(fā)電機(jī)所發(fā)出交流電使兩個(gè)標(biāo)有“220 V，11 kW”的電機(jī)正常工作，需在發(fā)電機(jī)的輸出端a、b與電機(jī)之間接一個(gè)理想變壓器，電路如圖所示．求發(fā)電機(jī)的輸出電壓、變壓器原副線圈的匝數(shù)比及與變壓器原線圈串聯(lián)的理想交流電流表的示數(shù)．

 

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科目：高中物理 來源：2012年四川省資陽市高三第二次高考模擬物理卷 題型：選擇題

如圖所示，一個(gè)小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)，其矩形線圈的線框面積為S，共有n匝，總電阻為r，與線圈兩端相接觸的集流環(huán)上接有一個(gè)阻值為R的定值電阻、理想交流電流表A和二極管D。線圈以角速度ω在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞與磁場(chǎng)方向垂直的對(duì)稱軸OO′勻速運(yùn)動(dòng)，沿轉(zhuǎn)軸OO′方向看去，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)沿逆時(shí)針方向，t＝0時(shí)刻線圈平面與磁感線垂直。下列說法正確的是

A．一個(gè)周期內(nèi)通過R的電荷量

 
 
B．R兩端電壓的有效值

C．交流電流表的示數(shù)為0

D．若用一根導(dǎo)線連接M、N兩點(diǎn)，發(fā)電機(jī)的發(fā)電功率不變

 

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A．一個(gè)周期內(nèi)通過R的電荷量

B．R兩端電壓的有效值

C．交流電流表的示數(shù)為0

D．若用一根導(dǎo)線連接M、N兩點(diǎn)，發(fā)電機(jī)的發(fā)電功率不變

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A．一個(gè)周期內(nèi)通過R的電荷量

 
 
B．R兩端電壓的有效值

C．交流電流表的示數(shù)為0

D．若用一根導(dǎo)線連接M、N兩點(diǎn)，發(fā)電機(jī)的發(fā)電功率不變

 

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