小型發(fā)電機內的矩形線圈在勻強磁場中以恒定的角速度ω繞垂直于磁場的固定軸轉動．線圈匝數(shù)n=100．穿過每匝線圈的磁通量φ隨時間按正弦規(guī)律變化，如圖9所示．發(fā)電機內阻r=5.0Ω，外電路電阻R=95Ω．

求：（1）一個周期內，線圈發(fā)熱產(chǎn)生的熱量；

（2）線圈從中性面起轉動半周的過程中，流過R的電量．

（1）0.157J（2）q=2×10-2C


解析:

（1）線圈產(chǎn)生的熱量（2分）

（2）流過R的電量（3分）

代入數(shù)據(jù)可得：q=2×10-2C（1分）

練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，一個小型旋轉式交流發(fā)電機，其矩形線圈的線框面積為S，共有n匝，總電阻為r，外電路上接有一個阻值為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在磁感應強度為B的勻強磁場中繞與磁場方向垂直的對稱軸OO′勻速運動，下列說法正確的是（　　）
A、一個周期內通過R的電荷量q=
2nBS
R+r
B、R兩端電壓的有效值U=
nBSωR
2(R+r)
C、交流電流表的示數(shù)一直在變化
D、若用一根導線連接M、N兩點，電阻R上的功率不變

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科目：高中物理 來源：2012-2013學年遼寧省沈陽二中高二12月月考物理試卷（帶解析） 題型：單選題

如圖所示，一個小型旋轉式交流發(fā)電機，其矩形線圈的線框面積為S，共有n匝，總電阻為r，外電路上接有一個阻值為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在磁感應強度為B的勻強磁場中繞與磁場方向垂直的對稱軸OO′勻速運動，下列說法正確的是（   ）

A．一個周期內通過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)一直在變化
D．若用一根導線連接M、N兩點，電阻R上的功率不變

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科目：高中物理 來源：2014屆福建廈門大學附屬科技中學高二下學期期中考試物理卷（解析版） 題型：計算題

如圖（甲）為小型旋轉電樞式交流發(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′勻速轉動，線圈的匝數(shù)n=100、電阻r="10" W，線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)與電阻R連接，電阻R="90" Ω，與R并聯(lián)的交流電壓表為理想電表。 在t＝0時刻，線圈平面與磁場方向平行，穿過每匝線圈的磁通量F隨時間t按圖17（乙）所示正弦規(guī)律變化。 求：

（1）交流發(fā)電機產(chǎn)生的電動勢的最大值；

（2）寫出感應電流瞬時函數(shù)表達式；

（3）交流電壓表的示數(shù)；

（4）線圈從圖示位置轉動90°過程中通過電阻R的電量。

（5）1min時間內外力對線框所做的功。

 

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科目：高中物理 來源：2014屆遼寧省高二12月月考物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，一個小型旋轉式交流發(fā)電機，其矩形線圈的線框面積為S，共有n匝，總電阻為r，外電路上接有一個阻值為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在磁感應強度為B的勻強磁場中繞與磁場方向垂直的對稱軸OO′勻速運動，下列說法正確的是（    ）

A．一個周期內通過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)一直在變化

D．若用一根導線連接M、N兩點，電阻R上的功率不變

 

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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，一個小型旋轉電樞式交流發(fā)電機，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在磁感應強度為B的勻強磁場中繞與磁場方向垂直的對稱軸OO′勻速運動，沿轉軸OO′方向看去，線圈轉動沿逆時針方向，t＝0時刻線圈平面與磁感線垂直。下列說法正確的是

A．一個周期內通過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．若用一根導線連接M、N兩點，發(fā)電機的發(fā)電功率不變

 

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