高三物理解答题中等难度题
如图所示，一个小型旋转电枢式交流发电机，其矩形线圈的线框面积为S，共有n匝，总电阻为r，与线圈两端相接触的集流环上接有一个阻值为R的定值电阻、理想交流电流表A和二极管D。线圈以角速度ω在磁感应强度为B的匀强磁场中绕与磁场方向垂直的对称轴OO′匀速运动，沿转轴OO′方向看去，线圈转动沿逆时针方向，t＝0时刻线圈平面与磁感线垂直。下列说法正确的是
A．一个周期内通过R的电荷量
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C．交流电流表的示数为0
D．若用一根导线连接M、N两点，发电机的发电功率不变
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如图所示，一个小型旋转电枢式交流发电机，其矩形线圈的长度为a，宽度为b，共有n匝，总电阻为r，与线圈两端相接触的集流环上接有一个阻值为R的定值电阻，线圈以角速度ω在磁感应强度为B的匀强磁场中绕与磁场方向垂直的对称轴OO′匀速转动，沿转轴OO′方向看去，线圈转动沿逆时针方向，t＝0时刻线圈平面与磁感线垂直。
(1)表示出线圈经过图示位置时，通过电阻R的感应电流的方向。
(2)写出线圈转动过程中感应电动势的瞬时值表达式。
(3)求线圈从t＝0位置开始到转过90°的过程中的平均电动势。
(4)求线圈从t＝0位置开始到转过60°时的瞬时电流。
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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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