如图所示,交流发电机的矩形线圈abcd中,ab=cd=50 cm、bc=ad=30 cm、匝数n=100匝、线圈电阻r=0.2 Ω,外电阻R=4.8 Ω.线圈在磁感应强度B=0.05 T的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO′匀速转动,角速度ω=100π rad/s.
(1)求产生感应电动势的最大值.
(2)若从图示位置开始计时,写出感应电流随时间变化的函数表达式.
(3)交流电压表和交流电流表的示数各为多少?
(4)此发电机的功率为多少?
(5)从图示位置起,转过90°过程中,通过线圈横截面的电荷量为多少?
高二物理解答题中等难度题
如图甲所示,交流发电机的矩形金属线圈abcd的匝数n=100,线圈的总电阻r=5.0 Ω,线圈位于匀强磁场中,且线圈平面与磁场方向平行。线圈的两端分别与两个彼此绝缘的铜环E、F(集流环)焊接在一起,并通过电刷与阻值R=95 Ω的定值电阻连接。现使线圈绕过bc和ad边中点、且垂直于磁场的转轴OOˊ以一定的角速度匀速转动。穿过线圈的磁通量Φ随时间t变化的图象如图乙所示。若电路其他部分的电阻以及线圈的自感系数均可忽略不计。则下列说法中正确的是( )
A. 线圈匀速转动的角速度为100 rad/s B. 线圈中产生感应电动势的最大值为 V
C. 线圈中产生感应电动势的有效值为100 V D. 线圈中产生感应电流的有效值为 A
高二物理多选题中等难度题查看答案及解析
如图甲所示,交流发电机的矩形金属线圈abcd的匝数n=100,线圈的总电阻r=5.0 Ω,线圈位于匀强磁场中,且线圈平面与磁场方向平行。线圈的两端分别与两个彼此绝缘的铜环E、F(集流环)焊接在一起,并通过电刷与阻值R=95 Ω的定值电阻连接。现使线圈绕过bc和ad边中点、且垂直于磁场的转轴OOˊ以一定的角速度匀速转动。穿过线圈的磁通量Φ随时间t变化的图象如图乙所示。若电路其他部分的电阻以及线圈的自感系数均可忽略不计。则下列说法中正确的是( )
A. 线圈匀速转动的角速度为100 rad/s B. 线圈中产生感应电动势的最大值为 V
C. 线圈中产生感应电动势的有效值为100 V D. 线圈中产生感应电流的有效值为 A
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如图所示,交流发电机的矩形金属线圈abcd的边长ab=cd=50cm,bc=ad=30cm,匝数n=100,线圈的总电阻r=10Ω,线圈位于磁感应强度B=0.050T的匀强磁场中,线圈平面与磁场方向平行。线圈的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环E、F(集流环)焊接在一起,并通过电刷与阻值R=90Ω的定值电阻连接。现使线圈绕过bc和ad边中点、且垂直于磁场的转轴OOˊ以角速度ω=400rad/s匀速转动。电路中其他电阻以及线圈的自感系数均可忽略不计。求:
(1)线圈中感应电流的最大值;
(2)线圈转动过程中电阻R的发热功率;
(3)从线圈经过图示位置开始计时,经过周期时间通过电阻R的电荷量。
高二物理计算题困难题查看答案及解析
如图所示,交流发电机的矩形金属线圈abcd的边长ab=cd=50 cm,bc=ad=30 cm,匝数n=100,线圈的总电阻r=10 Ω,线圈位于磁感应强度B=0.050 T的匀强磁场中,线圈平面与磁场方向平行.线圈的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环E、F(集流环)焊接在一起,并通过电刷与阻值R=90 Ω的定值电阻连接.现使线圈绕过bc和ad边中点且垂直于磁场的转轴OO′以角速度ω=400 rad/s匀速转动.电路中的其他电阻以及线圈的自感系数均可忽略不计,求:
(1)线圈中感应电流的最大值;
(2)线圈转动过程中电阻R的发热功率;
(3)从线圈经过图示位置开始计时,经过周期时间通过电阻R的电荷量.
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如图所示,交流发电机的矩形金属线圈abcd的边长ab=cd=50cm,bc=ad=30cm,匝数n=100,线圈的总电阻r=10Ω,线圈位于磁感应强度B=0.050T的匀强磁场中,线圈平面与磁场方向平行。线圈的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环E、F(集流环)焊接在一起,并通过电刷与阻值R=90Ω的定值电阻连接。现使线圈绕过bc和ad边中点、且垂直于磁场的转轴OOˊ以角速度ω=400rad/s匀速转动。电路中其他电阻以及线圈的自感系数均可忽略不计。求:
(1)线圈中感应电流的最大值;
(2)线圈转动过程中电阻R的发热功率;
(3)从线圈经过图示位置开始计时,经过周期时间通过电阻R的电荷量。
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如图所示,交流发电机的矩形金属线圈abcd的边长ab=cd=50cm,bc=ad=30cm,匝数n=100,线圈的总电阻r=10Ω,线圈位于磁感应强度B=0.050T的匀强磁场中,线圈平面与磁场方向平行。线圈的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环E、F(集流环)焊接在一起,并通过电刷与阻值R=90Ω的定值电阻连接。现使线圈绕过bc和ad边中点、且垂直于磁场的转轴OOˊ以角速度ω=400rad/s匀速转动。电路中其他电阻以及线圈的自感系数均可忽略不计。求:
(1)线圈中感应电流的最大值;
(2)线圈转动过程中电阻R的发热功率;
(3)从线圈经过图示位置开始计时,经过周期时间通过电阻R的电荷量。
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(10分)如图9所示,交流发电机的矩形线圈abcd中,已知线圈面积为0.01m2,匝数100匝,线圈电阻r =2Ω,外电阻R =8Ω,电流表和电压表对电路的影响忽略不计。线圈在磁感强度B=2/(T)的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO’匀速转动,角速度ω=10πrad/s。若线圈经图示位置时开始计时(线圈平面平行于磁场方向),
(1)写出线圈中感应电动势瞬时值的表达式;
(2)从图示位置起转过90°过程中,通过电阻R的电量
(3)从图示位置起转过90°过程中,线圈上产生的焦耳热
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(10分)如图9所示,交流发电机的矩形线圈abcd中,已知线圈面积为0.01m2,匝数100匝,线圈电阻r =2Ω,外电阻R =8Ω,电流表和电压表对电路的影响忽略不计。线圈在磁感强度B=2/(T)的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO’匀速转动,角速度ω=10πrad/s。若线圈经图示位置时开始计时(线圈平面平行于磁场方向),
(1)写出线圈中感应电动势瞬时值的表达式;
(2)从图示位置起转过90°过程中,通过电阻R的电量
(3)从图示位置起转过90°过程中,线圈上产生的焦耳热
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如图9所示,交流发电机的矩形线圈abcd中,已知线圈面积为0.01m2,匝数100匝,线圈电阻r =2Ω,外电阻R =8Ω,电流表和电压表对电路的影响忽略不计.线圈在磁感强度B=2/(T)的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO’匀速转动,角速度ω=10πrad/s.若线圈经图示位置时开始计时(线圈平面平行于磁场方向),
(1)写出线圈中感应电动势瞬时值的表达式;
(2)从图示位置起转过90°过程中,通过电阻R的电量
(3)从图示位置起转过90°过程中,线圈上产生的焦耳热
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如图所示,交流发电机的矩形线圈abcd中,ab=cd=50 cm,bc=ad=30 cm,匝数n=100匝,线圈电阻r=0.2 Ω,外电阻R=4.8 Ω。线圈在磁感应强度B=0.05 T的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO′匀速转动,角速度ω=100π rad/s。
(1)求产生感应电动势的最大值。
(2)若从图示位置开始计时,写出感应电流随时间变化的函数表达式。
(3)交流电流表和交流电压表的示数各为多少?
(4)此发电机的功率为多少?
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