如圖所示為交流發(fā)電機(jī)示意圖，匝數(shù)為n=100匝的矩形線圈，邊長分別為10 cm和20 cm，內(nèi)阻為 5 Ω，在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5 T的勻強(qiáng)磁場中繞OO′軸以502 rad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動，線圈和外部 20 Ω的電阻R相接.求：

（1）當(dāng)S斷開時，電壓表的示數(shù)；

（2）當(dāng)電鍵S合上時，電壓表和電流表的示數(shù)；

（3）通過電阻R的電流最大值是多少？電阻R上所消耗的電功率是多少？

(1)50 V (2)40 V 2 A (3)2 A 80 W


解析:

（1）感應(yīng)電動勢最大值

Em=nBSω=100×0.5×0.1×0.2×502 V=50V

當(dāng)S斷開時，電壓表的示數(shù)為電源電動勢有效值E==50 V.

(2)當(dāng)電鍵S合上時，根據(jù)閉合電路歐姆定律

I= A=2.0 A

U=IR=2×20 V=40 V

即電流表示數(shù)為2 A,電壓表示數(shù)為40 V.

（3）通過R中電流的最大值Im=I=2 A

電阻R上所消耗的電功率P=IU=2×40W=80 W.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示為交流發(fā)電機(jī)示意圖，匝數(shù)為n=100匝的矩形線圈，邊長分別為0.1m和0.2m，內(nèi)阻為 5Ω，在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場中繞OO′軸以
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π
r/s的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動開始時線圈平面與磁場方向平行，線圈通過電刷和外部 20Ω的電阻R相接、求
（1）寫出線圈內(nèi)產(chǎn)生的交變電動勢瞬時值的表達(dá)式
（2）電阻R上所消耗的電功率是多少
（3）如果保持轉(zhuǎn)子勻速轉(zhuǎn)動，外力每分鐘需要對轉(zhuǎn)子所做的功；
（4）從計時開始，線圈轉(zhuǎn)過π/3的過程中，通過外電阻R的電荷量．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示為交流發(fā)電機(jī)示意圖，匝數(shù)n=100匝的矩形線圈，邊長分別為 25cm和40cm，內(nèi)阻為 5Ω，在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1/π T的勻強(qiáng)磁場中繞OO′軸以10πrad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動開始時線圈平面與磁場方向垂直，線圈通過電刷和外部 20Ω的電阻R相接，求：
（1）電壓表和電流表示數(shù)
（2）整個電路每分鐘產(chǎn)生的熱量
（3）從計時開始，0.05s內(nèi)流過電阻R的電量
（4）如果把電流表換成二極管（單向?qū)щ姡赫螂娮铻?，反向電阻∞）請畫出電阻R兩端電壓隨時間變化的uR-t圖線．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示為交流發(fā)電機(jī)示意圖，匝數(shù)為n=100匝的矩形線圈，邊長分別為 10cm和20cm，內(nèi)阻為 5Ω，在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場中繞OO′軸以50
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 rad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動開始時線圈平面與磁場方向平行，線圈通過電刷和外部 20Ω的電阻R相接．求電鍵S合上后，
（1）寫出線圈內(nèi)產(chǎn)生的交變電動勢瞬時值的表達(dá)式
（2）電壓表和電流表示數(shù)；
（3）電阻R上所消耗的電功率是多少？
（4）如保持轉(zhuǎn)子勻速轉(zhuǎn)動，外力每分鐘需要對轉(zhuǎn)子所做的功；
（5）從計時開始，線圈轉(zhuǎn)過
π
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的過程中，通過外電阻R的電量．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示為交流發(fā)電機(jī)示意圖，線圈的AB邊連在金屬滑環(huán)K上，CD邊連在滑環(huán)L上，導(dǎo)體做的兩個電刷E、F分別壓在兩個滑環(huán)上，線圈在轉(zhuǎn)動時可以通過滑環(huán)、電刷保持與外電路的連接．關(guān)于其工作原理，下列說法中正確的是（　　）
A、當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到中性面的瞬間，線圈中的感應(yīng)電動勢為零B、當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到中性面的瞬間，穿過線圈的磁通量變化率最大C、線圈平面轉(zhuǎn)動一周的時間內(nèi)，線圈中的感應(yīng)電流方向改變一次D、當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到與中性面垂直的瞬間，線圈中的感應(yīng)電流為零

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示為交流發(fā)電機(jī)示意圖，匝數(shù)為n=100匝的矩形線圈，邊長分別為10cm和20cm，內(nèi)阻為5Ω，在磁感強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場中繞OO′軸以50
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rad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動，線圈和電阻R=20Ω相接，求：
（1）S斷開時，電壓表示數(shù)；
（2）S閉合時，電流表示數(shù)；
（3）發(fā)電機(jī)正常工作時，R上所消耗的電功率是多少？
（4）線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過900的過程中通過電阻R的電量為多少？

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