Question

【題目】如圖（甲）為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)的原理圖，其矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的固定軸OO′按如圖所示方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈的匝數(shù)n=100、電阻r=10Ω，線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)與電阻R連接，電阻R=90Ω，與R并聯(lián)的交流電壓表為理想電表．在t=0時(shí)刻，線圈平面與磁場(chǎng)方向平行，穿過(guò)線圈的磁通量Φ隨時(shí)間t按圖（乙）所示正弦規(guī)律變化．求：

（1）交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的最大值及有效值；

（2）電路中交流電壓表的示數(shù)；

（3）一個(gè)周期內(nèi)，整個(gè)回路的焦耳熱

Answer 1

【答案】（1）200V，（2）（3）

【解析】試題分析：（1）交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的最大值，根據(jù)圖線得出周期T以及角速度．從而求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值．（2）交流電壓表顯示的是路端電壓有效值，根據(jù)求解有效值。（3）根據(jù)求解產(chǎn)生的焦耳熱．

（1）交流發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)的周期，則角速度

則電動(dòng)勢(shì)的最大值

電動(dòng)勢(shì)的有效值

（2）由閉合電路的歐姆定律，電路中電流的有效值為

交流電壓表的示數(shù)為

（3）整個(gè)回路中產(chǎn)生的焦耳熱為