如图所示为一交流发电机的原理示意图,其中矩形线圈abcd的边长ab=cd=50cm,bc=ad=20cm,匝数n=100,线圈的总电阻r=0.20Ω,线圈在磁感强度B=0.050T的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OOˊ匀速转动,角速度ω=100πrad/s。线圈两端通过电刷E、F与阻值R=4.8Ω的定值电阻连接。(计算时π取3)
(1)从线圈经过中性面开始计时,写出线圈中感应电动势随时间变化的函数表达式;
(2)求此发电机在上述工作状态下的电流表示数;
(3)求从线圈经过中性面开始计时,经过周期时间通过电阻R的电荷量。
高二物理解答题中等难度题
如图所示为一交流发电机的原理示意图,其中矩形线圈的面积为S,匝数为n,线圈的总电阻为r,线圈在磁感强度B的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO'匀速转动,角速度为。线圈两端通过两个电刷与阻值为R的定值电阻连接。
(1)从线圈经过中性面开始计时,写出线圈中感应电动势随时间变化的函数表达式;
(2)求此发电机在上述工作状态下的输出功率;
(3)求从线圈经过中性面开始计时,经过周期时间通过电阻R的电荷量。
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图为一个小型交流发电机的原理示意图,其矩形线圈的面积为S,共有n匝,线圈总电阻为r,可绕与磁场方向垂直的固定对称轴OO'转动。线圈处于磁感应强度为B的匀强磁场中,线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路电阻R的连接。在外力作用下线圈以恒定的角速度绕轴OO'匀速转动,(不计转动轴及滑环与电刷的摩擦)从图示位置开始计时,求:
(1)请写出线圈产生的电动势的瞬时值表达式;
(2)求线圈匀速转动过程中交流电压表的示数;
(3)不计摩擦,经过时间t,求外界驱动线圈做的功。
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图示为一个小型交流发电机的原理图,其矩形线圈的面积为,共有匝,线圈总电阻为,可绕与磁场方向垂直的固定对称轴转动;线圈处于磁感应强度为的匀强磁场中,线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路电阻的连接.在外力作用下线圈以恒定的角速度绕轴匀速转动.(不计转动轴及滑环与电刷的摩擦).求:
(1)求发电机线圈产生感应电动势的最大值;
(2)求线圈匀速转动过程中电流表的示数;
(3)求线圈转动周过程中发电机线圈电阻产生的焦耳热.
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图为一个小型交流发电机的原理图,其矩形线圈的面积为,共有匝,线圈总电阻为,可绕与磁场方向垂直的固定对称轴转动;线圈处于磁感应强度为的匀强磁场中,线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路电阻的连接.在外力作用下线圈以恒定的角速度绕轴匀速转动.(不计转动轴及滑环与电刷的摩擦)
(1)若取线圈到达图示位置时作为时刻,并规定由方向的电流为正,则能反映线圈中感应电流,随时间,变化的图线是?
A. B.
C. D.
(2)求发电机线圈产生感应电动势的最大值.(要求写出推导过程)
(3)写出感应电动势瞬时值的表达式.
(4)求线圈匀速转动过程中电流表的示数.
(5)从线圈经过图示位置开始计时,经过周期时间通过电阻的电荷量.
(6)求线圈匀速转动周过程中克服安培力所做的功.
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(9分)图为一个小型交流发电机的原理图,其矩形线圈abcd的面积为S,共有n匝,线圈总电阻为r,可绕与磁场方向垂直的固定对称轴OO′转动;线圈处于磁感应强度为B的匀强磁场中,线圈在转动时可以通过滑环K和电刷L保持与外电路电阻R的连接。在外力作用下线圈以恒定的角速度ω绕轴OO′匀速转动。(不计转动轴及滑环与电刷的摩擦)求:
(1)推导发电机线圈产生感应电动势最大值的表达式Em=nBSω;
(2)求线圈匀速转动过程中电压表的示数;
(3)求线圈匀速转动N周过程中发电机线圈电阻r产生的焦耳热。
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图为一个小型交流发电机的原理图,其矩形线圈的面积为S,共有n匝,线圈总电阻为r,可绕与磁场方向垂直的固定对称轴转动;线圈处于磁感应强度为B的匀强磁场中,线圈在转动时可以通过滑环K和电刷L保持与外电路电阻R的连接。在外力作用下线圈以恒定的角速度绕轴匀速转动,(不计转动轴及滑环与电刷的摩擦)
(1)推导发电机线圈产生感应电动势最大值的表达式;
(2)求线圈从图示位置转动90°时电流表的示数;
(3)求线圈速度转动N周过程中发电机线圈电阻r产生的焦耳热。
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图为一个小型交流发电机的原理图,其矩形线圈的面积为S,共有n匝,线圈总电阻为r,可绕与磁场方向垂直的固定对称轴转动;线圈处于磁感应强度为B的匀强磁场中,线圈在转动时可以通过滑环K和电刷L保持与外电路电阻R的连接。在外力作用下线圈以恒定的角速度绕轴匀速转动,(不计转动轴及滑环与电刷的摩擦)
(1)推导发电机线圈产生感应电动势最大值的表达式;
(2)求线圈从图示位置转动90°时电流表的示数;
(3)求线圈速度转动N周过程中发电机线圈电阻r产生的焦耳热。
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如图所示为一交流发电机的原理示意图,其中矩形线圈abcd的边长ab=cd=50cm,bc=ad=20cm,匝数n=100,线圈的总电阻r=0.20Ω,线圈在磁感强度B=0.050T的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OOˊ匀速转动,角速度ω=100πrad/s。线圈两端通过电刷E、F与阻值R=4.8Ω的定值电阻连接。(计算时π取3)
(1)从线圈经过中性面开始计时,写出线圈中感应电动势随时间变化的函数表达式;
(2)求此发电机在上述工作状态下的电流表示数;
(3)求从线圈经过中性面开始计时,经过周期时间通过电阻R的电荷量。
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如图所示为一交流发电机的原理示意图,其中矩形线圈abcd的边长ab=cd=50cm,bc=ad=20cm,匝数n=100,线圈的总电阻r=0.20Ω,线圈在磁感强度B=0.050T的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OOˊ匀速转动,角速度ω=100π rad/s。线圈两端通过电刷E、F与阻值R=4.8Ω的定值电阻连接。计算时π取3。
(1)从线圈经过中性面开始计时,写出线圈中感应电动势随时间变化的函数表达式;
(2)求此发电机在上述工作状态下的输出功率;
(3)求从线圈经过中性面开始计时,经过周期时间通过电阻R的电荷量。
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如图甲为小型发电机的原理示意图,矩形金属线圈abcd的面积为S,线圈总电阻为r,在磁感应强度为B的匀强磁场中绕轴匀速转动(如图甲所示),产生的感应电动势e随时间t的变化关系如图乙所示,矩形线圈与阻值为R的灯泡相连构成闭合电路,求:
(1)时间内通过小灯泡的电量q多大?
(2)小灯泡的功率?
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