如圖所示，abcd為交流發(fā)電機(jī)的矩形線圈，其面積為S，匝數(shù)為n，線圈電阻為r，外電阻為R．線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的轉(zhuǎn)軸OO’勻速轉(zhuǎn)動，角速度為ω．若圖中的電壓表、電流表均為理想交流電表，求：
（1）此交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的最大值EM；
（2）若從圖示位置開始計(jì)時(shí)，寫出感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的函數(shù)表達(dá)式；
（3）交流電壓表和交流電流表的示數(shù)．
（1）感應(yīng)電動勢的最大值為：Em=nBSω，
（2）感應(yīng)電流的最大值為：Im=
Em
R+r
=
nBSω，
R+r

感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的函數(shù)表達(dá)式為：i=Imcosωt=
nBSω
R+r
cosωt
（3）電流表示數(shù)為電流有效值：I=
Im
2
=
nBSω
2
(R+r)
=
2
2
nBSω
R+r

電壓表示數(shù)為：U=IR=
nBSωR
2
(R+r)
=
2
2
nBSωR
R+r

答：（1）此交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的最大值為nBSω，
（2）若從圖示位置開始計(jì)時(shí)，寫出感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的函數(shù)表達(dá)式為
nBSω
R+r
cosωt
（3）交流電壓表和交流電流表的示數(shù)
2
2
nBSωR
R+r
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題








A．電壓有效值仍為U，而頻率大于f
B．電壓有效值大于U，而頻率小于f
C．電壓有效值大于U，而頻率仍為f
D．電壓有效值小于U，而頻率大于f

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題



（1）該轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)速是多少？
（2）該同學(xué)進(jìn)一步分析圖乙后說：“若能測出圖乙中電流脈沖寬度所對應(yīng)的時(shí)間，就可以求出在時(shí)間內(nèi)脈沖電流的平均值和小線圈的發(fā)熱功率”。請你運(yùn)用所學(xué)知識，通過計(jì)算對該同學(xué)的結(jié)論作出評價(jià)。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

阻值R="50" Ω的電熱絲接在電壓u=100sin100πt V的交流電源上,電流表的示數(shù)為_______ A,電熱絲兩端電壓表的示數(shù)為________ V,在前0.005 s內(nèi),流過電熱絲的平均電流為_________ A.如果將一個(gè)電容器接在該交流電源上,要使電容器不被擊穿,所選的電容器能承受的最大電壓應(yīng)不小于__________ V.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

如圖乙是小型交流發(fā)電機(jī)的示意圖，在勻強(qiáng)磁場中，一矩形金屬線圈繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的電動勢隨時(shí)間變化的正弦規(guī)律圖象如圖甲所示．發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻為10Ω，外接一只電阻為90Ω的燈泡，不計(jì)電路的其他電阻，則（　　）
A．燈泡兩端的電壓為198V
B．每秒鐘內(nèi)電流方向改變50次
C．燈泡實(shí)際消耗的功率為537.8W
D．發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻每秒鐘產(chǎn)生的焦耳熱為48.4J

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，一矩形線框置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，初始位置線框平面與磁場方向平行，若線框的面積為S，則（　�。�
A．初始位置通過線框的磁通量為
B
S
B．初始位置通過線框的磁通量為BS
C．當(dāng)線圈以角速度ω繞OOˊ轉(zhuǎn)過90°過程中，平均感應(yīng)電動勢為
2BωS
π
D．當(dāng)線圈以角速度ω繞OOˊ轉(zhuǎn)動到圖示位置時(shí)的感應(yīng)電動勢為零

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，有一矩形線圈的面積為S，匝數(shù)為N內(nèi)阻不計(jì)，繞OO′軸在水平方向的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中以角速度ω做勻速轉(zhuǎn)動，從圖示位置開始計(jì)時(shí)．矩形線圈通過滑環(huán)接一理想變壓器，滑動觸頭P上下移動時(shí)可改變輸出電壓，副線圈接有可調(diào)電阻R，下列判斷正確的是（　�。�
A．矩形線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的瞬時(shí)值表達(dá)式為e=NBSωcosωt
B．矩形線圈從圖示位置經(jīng)過
π
2ω
時(shí)間時(shí)，通過電流表的電荷量為0
C．當(dāng)P位置不動，R增大時(shí)，電壓表讀數(shù)也增大
D．當(dāng)P位置向上移動、R不變時(shí)，電流表讀數(shù)減小

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

邊長為L的正方形閉合線圈共n匝，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中以角速度ω繞垂直于磁感線并在線圈平面內(nèi)的軸勻速轉(zhuǎn)動，要使線圈中的感應(yīng)電流增大1倍，下列措施可采用的是（　�。�
A．只將角速度ω增大1倍
B．只將線圈邊長L增大至2L
C．只將線圈匝數(shù)增加至2n
D．只將磁感應(yīng)強(qiáng)度增至2B

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，ab=25cm，ad=20cm，匝數(shù)為50匝的矩形線圈．線圈總電阻r=1Ω外電路電阻R=9Ω．磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4T．線圈繞垂直于磁感線的OO’軸以角速度50rad/s勻速轉(zhuǎn)動．求：
（1）從此位置開始計(jì)時(shí)，它的感應(yīng)電動勢的瞬時(shí)值表達(dá)式．
（2）1min內(nèi)R上消耗的電能．
（3）線圈由如圖位置轉(zhuǎn)過30°的過程中，R的電量為多少？

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