如圖，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子是匝數(shù)n=100匝，邊長(zhǎng)L=20cm的正方形線圈，置于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=
1
π
的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞著垂直磁場(chǎng)方向的軸以ω=100π（rad/s）的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)到線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)．線圈的電阻r=5Ω，外電路電阻R=20Ω．試求：
（1）寫(xiě)出交變電流瞬時(shí)值表達(dá)式；
（2）外電阻上消耗的功率；
（3）從計(jì)時(shí)開(kāi)始，線圈轉(zhuǎn)過(guò)
π
3
過(guò)程中，通過(guò)外電阻的電荷量是多少？
（4）線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周過(guò)程中外力做了多少功？
（1）交流電的最大值Em=NBSω=100×
1
π
×0.22×100π=400 V
從中性面開(kāi)始，所以：e=Emsinωt=400sin100πt（V）
（2）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)有效值為
400
2
=200
2
V，
則外電路消耗的功率P=I2R=（
200
2
20+5
）2×20=2560W
（3）電量q=It=
N△?
R+r
=N
BS-BScos
π
3
R+r
=0.03C
（4）線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周過(guò)程中外力做的功為整個(gè)電路發(fā)熱量，
根據(jù)焦耳定律，則有Q=I2（R+r）T=(
200
2
20+5
)2(20+5)×0.02W=64W：
答：（1）交變電壓的最大值，并寫(xiě)出交變電壓瞬時(shí)值的表達(dá)式e=400πsin100πt（V）；
（2）外電路上所消耗的功率2560W
（3）從計(jì)時(shí)開(kāi)始，線圈轉(zhuǎn)過(guò)
π
3
的過(guò)程中，通過(guò)電路的電量0.03C．
（4）線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周過(guò)程中外力做了64W的功．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，線圈輸出的交流電壓隨時(shí)間變化的圖象如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．交流電壓的有效值為36
2
V
B．交流電的頻率為4Hz
C．2s時(shí)通過(guò)線圈的磁通量變化最快
D．3s時(shí)通過(guò)線圈的磁通量變化最快

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形線框abcd在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)．初始時(shí)刻線框平面與磁場(chǎng)垂直，如圖所示．經(jīng)過(guò)t時(shí)間，線框轉(zhuǎn)過(guò)120°．求：
（1）線框轉(zhuǎn)動(dòng)周期和線框轉(zhuǎn)過(guò)120°時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值；
（2）線框內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)在t時(shí)間內(nèi)的平均值；
（3）若線框電阻為r，小燈泡電阻為R，計(jì)算小燈泡的電功率．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖表示一交流電隨時(shí)間而變化的圖象，此交流電的有效值是（　　）
A．3.5AB．
7
2
2
A		C．5
2
A		D．5A

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示為一交變電流隨時(shí)間變化的圖象，根據(jù)圖象，下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．該交變電流的有效值是5A
B．該交變電流的峰值是5A
C．該交變電流的周期是0.05s
D．該交變電流的頻率是0.10HZ

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

三個(gè)相同的電阻，分別通過(guò)如圖（a）（b）（c）所示的變化電流，三個(gè)圖中的I0和周期T相同．下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．在相同時(shí)間內(nèi)三個(gè)電阻發(fā)熱量相等
B．在相同時(shí)間內(nèi)，（a）（b）發(fā)熱量相等，是（c）發(fā)熱量的2倍
C．在相同時(shí)間內(nèi)，（a）（c）發(fā)熱量相等，是（b）發(fā)熱量的
1
2
D．在相同時(shí)間內(nèi)，（b）發(fā)熱量最大，（a）次之，（c）的發(fā)熱量最小

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：多選題

如圖所示，N匝矩形導(dǎo)線框以角速度ω在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線框面積為S，線框的電阻、電感均不計(jì)，外電路接有電阻R、理想交流電流表和二極管D．二極管D具有單向?qū)щ娦裕凑螂娮铻榱�，反向電阻無(wú)窮大．下列說(shuō)法中不正確的是（　�。�
A．圖示位置電流表的示數(shù)為0
B．R兩端電壓的有效值U=
ω
2
NBS
C．一個(gè)周期內(nèi)通過(guò)R的電荷量q=
2BS
R
D．交流電流表的示數(shù)I=
ω
2R
NBS

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

下列提到的交流電，哪一個(gè)不是指有效值（　�。�
A．電容器的擊穿電壓B．保險(xiǎn)絲的熔斷電流
C．交流電壓表讀數(shù)D．220V交流電壓

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示是一個(gè)交流發(fā)電機(jī)的示意圖，線框abcd處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，已知ab=bc=10cm，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T，線圈的匝數(shù)N=100，線圈的總電阻r=5Ω，外電路負(fù)載電阻R=5Ω，線圈ω=20πrad/s，電表是理想電表，求：
（1）電壓表的示數(shù)？
（2）從圖示位置開(kāi)始轉(zhuǎn)90度的這段時(shí)間通過(guò)R的電量？
（3）線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)一周外力做多少功？

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