Question

如圖5-2-8所示，矩形線框匝數(shù)n=250匝，ab=12 cm，ad=10 cm，線框置于B= T的勻強磁場中，繞垂直于磁場的軸OO′以120 r/min的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動，線框通過滑環(huán)與外電路相連，外電路接有R=12 Ω的電阻及一只發(fā)光電壓和熄滅電壓都為12 V的氖泡L.求：

圖5-2-8

(1)當(dāng)S接e時，電流表讀數(shù)為多少？R的熱功率為多大？10 min內(nèi)外力對線框做功多少？

(2)當(dāng)S接f時，氖泡閃光頻率為多大？通電10 min，氖泡發(fā)光總時間為多長？（線框電阻不計）

Answer 1

思路解析：對轉(zhuǎn)動的線圈，電動勢的最大值為E_m=nBSω=250××0.12×0.10×4π V=24 V，電動勢的瞬時值為e=24sin4πt V.

(1)當(dāng)S接e時，電路中的電流為I=A= A=1.41 A

R上的熱功率為P_R=I²R=24 W

在10 min內(nèi)外力做功等于電路中的電熱W=Q=I²Rt=（）²×12×600 J=1.44×10⁴ J.

(2)當(dāng)S接f時,根據(jù)正弦曲線知，在交變電流的每一個周期，氖管閃光兩次，每次閃光的時間為，因T= s，閃光的總時間t_總=×2×=400 s.

答案:(1)1.41 A  24 W  1.44×10⁴ J  (2)4 Hz  400 s