如图所示为交流发电机发电的示意图，矩形线圈ABCD面积为S、匝数为N、整个线圈的电阻为r。...

高三物理解答题中等难度题查看答案及解析

在一小型交流发电机中，矩形金属线圈abcd的面积为S，匝数为n，线圈总电阻为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中，绕轴以角速度匀速转动(如图甲所示)，产生的感应电动势随时间的变化关系，如图乙所示，矩形线圈与阻值为R的电阻构成闭合电路，下列说法中正确的是(　　 )

A.从t1到t3这段时间内穿过线圈磁通量的变化量为零

B.从t3到t4这段时间通过电阻R的电荷量为

C.t4时刻穿过线圈的磁通量的变化率大小为E0

D.在0-t4时间内电阻R上产生的热量为

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在一小型交流发电机中，矩形金属线圈abcd的面积为S，匝数为n，线圈总电阻为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中，绕轴以角速度匀速转动(如图甲所示)，产生的感应电动势随时间的变化关系，如图乙所示，矩形线圈与阻值为R的电阻构成闭合电路，下列说法中正确的是(　　 )

A.从t1到t3这段时间内穿过线圈磁通量的变化量为零

B.从t3到t4这段时间通过电阻R的电荷量为

C.t4时刻穿过线圈的磁通量的变化率大小为E0

D.在0-t4时间内电阻R上产生的热量为

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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，，匝数为n，线圈的总电阻为，线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场的匀速转动，角速度为。线圈两端通过电刷e、f与阻值为R的定值电阻连接，从线圈经过中性面开始计时，则（　　 ）

A、线圈中感应电动势的最大值为

B、线圈值感应电动势随时间变化的函数表达式为

C、经过周期时间通过电阻R的电荷量为

D、此发动机在上述工作状态下的输出功率为

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在一小型交流发电机中，矩形金属线圈abcd的面积为S、匝数为n、线圈总电阻为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO′轴以角速度ω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的电阻构成闭合电路，下列说法中正确的是(　　 　)

A.t2~t3时间内穿过线圈磁通量的变化量为零

B.t4时刻穿过线圈的磁通量变化率的大小为

C.t3~t4时间内通过电阻R的电荷量为

D.t1~t5时间内电阻R的发热量为

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（9分）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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如图所示为学校的应急供电系统，由交流发电机和副线圈匝数可调的理想降压变压器组成。发电机中矩形线圈所围成的面积为S，匝数为N，电阻不计，它可绕水平轴在磁感应强度的水平匀强磁场中以加速度匀速转动，矩形线圈通过滑环连接降压变压器，滑动触头P上下移动时可改变输出电压，表示输电线的电阻。以线圈平面与磁场垂直时为计时起点，下列判断不正确的是

A. 发电机线圈感应电动势的瞬时值表达式为

B. 当滑动触头P向下移动时，变压器原线圈两端的电压将升高

C. 当用户增加时，为使用户电压保持不变，滑动触头P应向上滑动

D. 若发电机线圈某时刻处于图示位置，变压器原线圈两端的电压瞬时值最大

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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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