精英家教網(wǎng)如圖所示,一臺模型發(fā)電機的電樞是矩形導線框abcd,其ab和cd邊長為L1=0.4m,ad和bc邊長L2=0.2m,匝數(shù)為n=100,它在磁感應強度B=0.2T的勻強磁場中繞通過線框對稱中心線,且垂直于磁場方向的軸OO’勻速轉動,當開關S斷開時,電壓表的示數(shù)為10
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V.開關S閉合時,外電路上標有“l(fā)O V  10W”的燈泡恰好正常發(fā)光.求:(1)導線框abcd在磁場中轉動的角速度?
(2)S閉合后,當導線框從圖示位置轉過θ=600過程中通過燈泡的電荷量.(計算結果保留二位有效數(shù)字)
分析:(1)根據(jù)電壓表有效值,可求出最大值,由Em=NBSω 即可求解;
(2)根據(jù)燈泡的額定電壓與額定功率,與閉合電路歐姆定律及法拉第電磁感應定律,即可求解.
解答:解:(1)當S斷開,電壓表示數(shù)為1O
2
V,則:
Em=
2
×1O
2
V=20V ①
而Em=NBSω ②
由①②式可得:ω=12.5(rad/s) ③
(2)S閉合,“10V  1OW”燈泡正常發(fā)光,則電路中電流:
I=
P
U
 ④
而E=I(R+r)⑤
線框轉過θ=600過程中通過燈泡的電荷量:Q=
.
I
△t ⑥
.
I
=
.
E
(R+r)
  ⑦
.
E
=
△?
△t
=
NBS(1-cos60°)
△t
 ⑧
則通過燈光的電量q=
NBS(1-cos60°)
R+r

代入數(shù)據(jù),解得:q=0.08C
答:(1)導線框abcd在磁場中轉動的角速度12.5(rad/s);
(2)S閉合后,當導線框從圖示位置轉過θ=600過程中通過燈泡的電荷量0.08C.
點評:考查交流電的有效值與最大值的關系,掌握最大值Em=NBSω 公式,理解閉合電路歐姆定律與法拉第電磁感應定律的應用.
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,一臺模型發(fā)電機的電樞是矩形導線框abcd,其ab和cd邊長為L1=0.4m,ad和bc邊長L2=0.2m,匝數(shù)為n=100,它在磁感應強度B=0.2T的勻強磁場中繞通過線框對稱中心線,且垂直于磁場方向的軸OO’勻速轉動,當開關S斷開時,電壓表的示數(shù)為10
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(2)S閉合后,當導線框從圖示位置轉過θ=600過程中通過燈泡的電荷量.(計算結果保留二位有效數(shù)字)
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科目:高中物理 來源:2007年廣東省肇慶市高考物理二模試卷(解析版) 題型:解答題

如圖所示,一臺模型發(fā)電機的電樞是矩形導線框abcd,其ab和cd邊長為L1=0.4m,ad和bc邊長L2=0.2m,匝數(shù)為n=100,它在磁感應強度B=0.2T的勻強磁場中繞通過線框對稱中心線,且垂直于磁場方向的軸OO’勻速轉動,當開關S斷開時,電壓表的示數(shù)為10V.開關S閉合時,外電路上標有“l(fā)O V  10W”的燈泡恰好正常發(fā)光.求:(1)導線框abcd在磁場中轉動的角速度?
(2)S閉合后,當導線框從圖示位置轉過θ=60過程中通過燈泡的電荷量.(計算結果保留二位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:

(15分)如圖所示,一臺模型發(fā)電機的電樞是矩形導線框abcd,其ab和bc邊長均為0.2m,匝數(shù)N=100,它在磁感應強度B=0.2T的勻強磁場中,繞通過線框對稱中心且垂直于磁場方向的軸OOˊ勻速轉動,并通過滑環(huán)和電刷與外電路連接,當S斷開時,交流電壓表示數(shù)為10V,當S閉合時,標有“10V 10W”的燈泡恰好正常發(fā)光,求:

(1)這臺發(fā)電機的內(nèi)阻為多少?(2)導線框abcd轉動的角速度為多少?

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如圖所示,一臺模型發(fā)電機的電樞是矩形導線框abcd,其ab和bc邊長均為0.2m,匝數(shù)N=100,它在磁感應強度B=0.2T的勻強磁場中,繞通過線框對稱中心且垂直于磁場方向的軸OOˊ勻速轉動,并通過滑環(huán)和電刷與外電路連接,當S斷開時,交流電壓表示數(shù)為10V,當S閉合時,標有“10V 10W”的燈泡恰好正常發(fā)光,求:www..com

(1)這臺發(fā)電機的內(nèi)阻為多少?

(2)導線框abcd轉動的角速度為多少?

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