如图所示，图甲是旋转磁极式交流发电机简化图，其矩形线圈在匀强磁场中不动，线圈匝数为10匝，...

如图所示，图甲是旋转磁极式交流发电机简化图，其矩形线圈在匀强磁场中不动，线圈匝数为10匝，内阻不可忽略。产生匀强磁场的磁极绕垂直于磁场方向的固定轴OO′（O′O沿水平方向）匀速转动，线圈中的磁通量随时间按如图乙所示正弦规律变化。线圈的两端连接理想变压器，理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2=2∶1，电阻R1=R2=8Ω。电流表示数为1A。则下列说法不正确的是（　　）

A.abcd线圈在图甲所在的面为非中性面

B.发电机产生的电动势的最大值为10V

C.电压表的示数为10V

D.发电机线圈的电阻为4Ω

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如图(甲)是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，矩形线圈ABCD(内阻不计)与滑动变阻器R、理想交流电流表A组成闭合电路。线圈绕垂直于磁场的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动，产生交变电流的U—t图象如图(乙)所示。以下判断正确的是(　　)

A.0.01s时线圈平面与磁场方向垂直

B.该交流电的频率为100Hz

C.当滑动变阻器接入电路的阻值为100Ω时,电流表的示数为2.2A

D.当滑动变阻器的阻值变大时,电流表的示数变小

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旋转磁极式发电机通过磁极的旋转使不动的线圈切割磁感线而产生感应电流，其原理示意图可简化为：如图所示，固定不动的单匝矩形线圈abcd 的电阻为r，外电阻为R，磁场绕转轴OO/匀速转动，角速度为ω。图中的电压表为理想电表，示数为U。求：

（1）发电机线圈内阻消耗的功率；

（2）从图示位置开始计时，t = 0时，通过外电阻 R 的电流及方向；

（3）从图示位置开始计时，t =T/4时，穿过矩形线圈abcd 的磁通量。

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旋转磁极式发电机通过磁极的旋转使不动的线圈切割磁感线而产生感应电流，其原理示意图可简化为：如图所示，固定不动的单匝矩形线圈abcd 的电阻为r，外电阻为R，磁场绕转轴OO/匀速转动，角速度为ω。图中的电压表为理想电表，示数为U。求：

（1）发电机线圈内阻消耗的功率；

（2）从图示位置开始计时，t = 0时，通过外电阻 R 的电流及方向；

（3）从图示位置开始计时，t =T/4时，穿过矩形线圈abcd 的磁通量。

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如图所示，交流发电机的矩形线圈边长ab=cd=0.5 m，ad=bc=1.0 m，线圈匝数为100匝，内阻不计，线圈在磁感应强度B= T的匀强磁场中，绕垂直磁场的虚线轴以角速度ω=10 π rad/s做匀速转动，外接理想变压器原线圈，电压表为理想交流电表，若电阻R两端电压为12 V，消耗的电功率为12 W，则（　　 ）

A. 交变电流的周期是0.2s

B. 交流电压表的示数为120V

C. 变压器原、副线圈匝数之比为10:1

D. 原线圈的输入功率24 W

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如图所示线圈匝数为n的小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈面积为S，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO＇匀速转动。矩形线圈电阻为r，矩形线圈通过两刷环接电阻R，伏特表接在R两端。当线圈以角速度ω匀速转动，下列说法正确的是

A. 从线圈与磁场平行位置开始计时瞬时电动势为e=nBSωsinωt

B. 当线圈平面转到与磁场垂直时电压表示数为零

C. 线圈从与磁场平行位置转过90°过程中通过电阻R的电荷量为

D. 线圈转一周的过程中回路产生的焦耳热为

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如图所示线圈匝数为n的小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈面积为S，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO＇匀速转动．矩形线圈电阻为r，矩形线圈通过两刷环接电阻R，伏特表接在R两端．当线圈以角速度ω匀速转动，下列说法正确的是

A.从线圈与磁场平行位置开始计时瞬时电动势为e=nBSωsinωt

B.当线圈平面转到与磁场垂直时电压表示数为零

C.线圈从与磁场平行位置转过90°过程中通过电阻R的电荷量为

D.线圈转一周的过程中回路产生的焦耳热为

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如图（甲）为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，线圈的匝数n= 10、电阻r= 1Ω，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R =99Ω，与R并联的交流电压表为理想电表。在t= 0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按图（乙）所示正弦规律变化。求：

（1）交流发电机产生的电动势的最大值；

（2）电路中交流电压表的示数；

（3）试推导线圈在中性面开始计时该交流发电机产生的电动势的瞬时值表达式。

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如图为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动。磁场的磁感应强度B=×10-2T，线圈的面积s=0.02m2，匝数N=400匝，线圈总电阻r=2Ω，线圈的两端经集流环和电刷与电阻R=8Ω连接，与电阻R并联的交流电压表为理想电表，线圈的转速n=r/s。在t＝0时刻，线圈平面与磁场方向平行，则下列说法正确的是

A. 交流发电机产生电动势随时间的变化关系是e=8sin100t(V)

B. 交流电压表的示数为8V

C. 从t＝0时刻开始线圈平面转过30º的过程中，通过电阻的电量约为5.6×10-3C

D. 电阻R上的热功率为6.4W

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如图所示为一交流发电机的原理示意图，装置中两磁极之间产生的磁场可近似为匀强磁场，发电机的矩形线圈abcd在磁场中，图中abcd分别为矩形线圈的四个顶点，其中的c点被磁铁遮挡而未画出。线圈可绕过bc边和ad边中点且垂直于磁场方向的水平轴匀速转动。为了便于观察，图中发电机的线圈只画出了其中的1匝，用以说明线圈两端的连接情况。线圈的ab边连在金属滑环K上，cd边连在金属滑环L上；用导体做的两个电刷E、F分别压在两个滑环上，线圈在转动过程中可以通过滑环和电刷保持其两端与外电路的定值电阻R连接。已知矩形线圈ab边和cd边的长度L1＝50cm，bc边和ad边的长度L2＝20cm，匝数n＝100匝，线圈的总电阻r＝5.0Ω，线圈转动的角速度ω＝282rad/s，外电路的定值电阻R＝45Ω，匀强磁场的磁感应强度B＝0.05T。电流表和电压表均为理想电表，滑环与电刷之间的摩擦及空气阻力均可忽略不计，计算中取π＝3.14，＝1.41。

（1）请推导出线圈在匀速转动过程中感应电动势最大值Em的表达式（用题中已知物理量的符号表示），并求出此最大值；

（2）求电流表的示数I；

（3）求维持线圈匀速转动1圈，所需外力做的功W（结果保留3位有效数字）。

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