17.如圖為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機的原理圖,其矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的固定軸OO′勻速轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)動周期為6.28×10-2s,線圈的匝數(shù)n=100、電阻r=10Ω,面積S=0.1m2.線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)與電阻R連接,電阻R=90Ω,與R并聯(lián)的交流電壓表為理想電表.磁場的磁感應(yīng)強度為0.2T.(π取3.14)求:
(1)交流發(fā)電機產(chǎn)生的電動勢的最大值;
(2)電路中交流電壓表的示數(shù).
(3)線圈轉(zhuǎn)動1分鐘電阻R上產(chǎn)生的熱.

分析 (1)根據(jù)Em=NBSω求的最大值;
(2)電壓表測量的為有效值,根據(jù)閉合電路的歐姆定律求的電壓表的示數(shù);
(3)由$Q=\frac{{U}^{2}}{R}t$求的電阻R產(chǎn)生的熱量

解答 解:(1)線圈轉(zhuǎn)動的角速度為$ω=\frac{2π}{T}=\frac{2×3.14}{0.0628}=100rad/s$
產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動勢為Em=NBSω=100×0.2×0.1×100V=200V
(2)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的有效值為E=$\frac{{E}_{m}}{\sqrt{2}}=100\sqrt{2}V$
根據(jù)閉合電路的歐姆定律電壓表的示數(shù)為$U=\frac{E}{R+r}•R=90\sqrt{2}$V
(3)產(chǎn)生的熱量為Q=$\frac{{U}^{2}}{R}t=\frac{(90\sqrt{2})^{2}}{90}×60J=10800J$
答:(1)交流發(fā)電機產(chǎn)生的電動勢的最大值為200V;
(2)電路中交流電壓表的示數(shù)為90$\sqrt{2}$V.
(3)線圈轉(zhuǎn)動1分鐘電阻R上產(chǎn)生的熱為10800J.

點評 決本題的關(guān)鍵知道正弦式交流電峰值的表達式Em=nBSω,以及知道峰值與有效值的關(guān)系.

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.如圖,長為L的金屬桿OA繞過O點垂直直面的固定軸順時針方向勻速轉(zhuǎn)動,角速度為ω,一勻強磁場垂直于直面向里,磁感應(yīng)強度為B,磁場范圍大,則O、A兩點間的電勢差為( 。
A.BL2ωB.-BL2ωC.$\frac{B{L}^{2}ω}{2}$D.-$\frac{B{L}^{2}ω}{2}$

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

8.做勻速圓周運動的質(zhì)點,下列物理量中發(fā)生變化的是( 。
A.線速度B.角速度C.周期D.向心加速度

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

5.在遠距離輸電時,如果升壓變壓器輸出電壓是2000V,輸出功率是10kW,輸電線電阻是20Ω,求:
(1)輸電線上損失的功率和損失的電壓;
(2)用戶能得到的功率和電壓.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

12.如圖所示,位于光滑水平桌面上的小滑塊P和Q都可視作質(zhì)點,質(zhì)量相等,Q與輕質(zhì)彈簧相連,設(shè)Q靜止,P以某一初速度v0向Q運動并與彈簧發(fā)生碰撞.
(1)在整個碰撞過程中,彈簧具有的最大彈性勢能是多少?
(2)彈簧再次恢復原長時,P的動能是多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

2.京津城際鐵路是我國最早建成并運營的高標準鐵路客運專線列車在正式運營前要進行測試.某次測試中列車由靜止開始到最大速度100m/s所用時間為550s,已知列車的總質(zhì)量為4.4×105kg,設(shè)列車所受牽引力的功率恒為8800kW,列車在運動中所受的阻力大小不變.求:
(1)當速度為50m/s時,列車加速度的大。
(2)在這550s內(nèi)列車通過的路程.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

9.一物體在共點力F1、F2、F3的共同作用下做勻速直線運動,突然撤去F1,其他力不變,則物體可能做的運動,下列說法正確的是(  )
A.物體不可能做勻變速直線運動
B.物體可能做直線運動,也可能做曲線運動
C.物體一定沿著F1的方向做勻減速直線運動
D.物體一定沿著與F1相反的方向做勻加速直線運動

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

6.如圖所示,分別用 F 1、F 2、F 3將質(zhì)量為 m的物體由靜止開始沿同一粗糙水平面以相同的加速度運動相同的距離,力 F 1、F 2、F 3做功的大小關(guān)系為( 。
A.1=W 2=W 3B.2>W(wǎng) 1=W 3C.1<W 2<W 3D.2<W 1=W 3

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

7.一矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢e隨時間t的變化規(guī)律如圖所示,下列說法正確的有(  )
A.t1時刻線圈位于中性面
B.t2時刻通過線圈的磁通量最大
C.電動勢的有效值為$\frac{{E}_{m}}{\sqrt{2}}$
D.一個周期內(nèi)交變電流的方向改變一次

查看答案和解析>>

同步練習冊答案