(12分)如图所示,一交流发电机的线圈在匀强磁场中匀速转动,线圈匝数N=100,线圈电阻r=3Ω,ab=cd=0.5m,bc=ad=0.4m,磁感应强度B=0.5T,电阻R=311Ω,当线圈以n=300r/min的转速匀速转动时,求:
(1)感应电动势的最大值;
(2)t=0时刻,线圈在图示位置,写出此交变电流电动势的瞬时值表达式;
(3)此电压表的示数是多少?
高三物理计算题中等难度题
(12分)如图所示,一交流发电机的线圈在匀强磁场中匀速转动,线圈匝数N=100,线圈电阻r=3Ω,ab=cd=0.5m,bc=ad=0.4m,磁感应强度B=0.5T,电阻R=311Ω,当线圈以n=300r/min的转速匀速转动时,求:
(1)感应电动势的最大值;
(2)t=0时刻,线圈在图示位置,写出此交变电流电动势的瞬时值表达式;
(3)此电压表的示数是多少?
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如图甲所示,交流电发电机的矩形线圈边长ab=cd=0.2m,ad=bc=0.4m,线圈匝数为50匝,线圈的总电阻r=1Ω,线圈在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中绕垂直磁场的虚线轴以的转速匀速转动,外接电阻R=9Ω,电压表为理想交流电表,则
A、图甲中交流电压表的示数为
B、图甲中电阻R上消耗的电功率为
C、如图乙所示,在外电路接上原副线圈匝数比的理想变压器时,电阻R上消耗的电功率最大
D、如图乙所示,在外电路接上原副线圈匝数比的理想变压器时,电阻R上消耗的电功率最大
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如图甲所示,交流电发电机的矩形线圈边长ab=cd=0.2m,ad=bc=0.4m,线圈匝数为50匝,线圈的总电阻r=1Ω,线圈在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中绕垂直磁场的虚线轴以的转速匀速转动,外接电阻R=9Ω,电压表为理想交流电表,则
A、图甲中交流电压表的示数为
B、图甲中电阻R上消耗的电功率为
C、如图乙所示,在外电路接上原副线圈匝数比的理想变压器时,电阻R上消耗的电功率最大
D、如图乙所示,在外电路接上原副线圈匝数比的理想变压器时,电阻R上消耗的电功率最大
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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=100,电阻r=10 Ω,线圈的两端经集流环与电阻R连接,电阻R=90Ω,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最大值;
(2)电路中电压表的示数;
(3)R上的热功率.
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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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如图甲所示为小型旋转电枢式交流发电机的原理图,其矩形线圈的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=100、电阻r=10Ω,线圈的两端经集流环与电阻R连接,电阻R=90Ω,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)交流电动机产生的电动势的最大值;
(2)电路中交流电压表的示数.
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如图是交流发电机的原理示意图,线圈abcd在磁场中匀速转动产生交流电。线圈的ab边和cd边连在两个金属滑环上,两个滑环通过金属片做的电刷和外电路相连。当线圈沿逆时针方向转动,经过图示位置时,以下判断正确的是:
A. 图甲的位置时,流经R的感应电流最大,线圈中的电流方向为d→c→b→a
B. 图乙的位置时,穿过线圈的磁通量变化最快,线圈中的电流方向为a→b→c→d
C. 图丙的位置时,穿过线圈的磁通量最大,线圈中的电流方向为d→c→b→a
D. 图丁的位置时,穿过线圈的磁通量变化率为零,线圈中的电流方向为a→b→c→d
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