Question

如圖5-2-8所示，矩形線(xiàn)框匝數(shù)n=250匝，ab=12 cm，ad=10 cm，線(xiàn)框置于B= T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞垂直于磁場(chǎng)的軸OO′以120 r/min的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線(xiàn)框通過(guò)滑環(huán)與外電路相連，外電路接有R=12 Ω的電阻及一只發(fā)光電壓和熄滅電壓都為12 V的氖泡L.求：

圖5-2-8

(1)當(dāng)S接e時(shí)，電流表讀數(shù)為多少？R的熱功率為多大？10 min內(nèi)外力對(duì)線(xiàn)框做功多少？

(2)當(dāng)S接f時(shí)，氖泡閃光頻率為多大？通電10 min，氖泡發(fā)光總時(shí)間為多長(zhǎng)？（線(xiàn)框電阻不計(jì)）

Answer 1

思路解析：對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的線(xiàn)圈，電動(dòng)勢(shì)的最大值為E_m=nBSω=250××0.12×0.10×4π V=24 V，電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值為e=24sin4πt V.

(1)當(dāng)S接e時(shí)，電路中的電流為I=A= A=1.41 A

R上的熱功率為P_R=I²R=24 W

在10 min內(nèi)外力做功等于電路中的電熱W=Q=I²Rt=（）²×12×600 J=1.44×10⁴ J.

(2)當(dāng)S接f時(shí),根據(jù)正弦曲線(xiàn)知，在交變電流的每一個(gè)周期，氖管閃光兩次，每次閃光的時(shí)間為，因T= s，閃光的總時(shí)間t_總=×2×=400 s.

答案:(1)1.41 A  24 W  1.44×10⁴ J  (2)4 Hz  400 s