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如图所示,abcd为交流发电机的矩形线圈,其面积为S,匝数为n,线圈电阻为r,外...

如图所示,abcd为交流发电机的矩形线圈,其面积为S,匝数为n,线圈电阻为r,外电阻为R.线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO’匀速转动,角速度为ω,求:
(1)此交流发电机产生感应电动势的最大值εm
(2)若从图示位置开始计时,写出感应电流随时间变化的函数表达式
(3)从图示位置开始,线圈转过60°的过程中通过电阻R的电量是多少?

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(1)根据公式Em=NBSω求解电动势最大值; (2)从垂直中性面位置开始计时,e=Emcosωt; (3)根据法拉第电磁感应定律列式求解电动势的平均值,再根据欧姆定律求解平均电流,最后根据电流定义公式求解电量. 【解析】 (1)根据公式Em=NBSω,此交流发电机产生感应电动势的最大值为Em=nBSω; (2)从垂直中性面位置开始计时,e=Emcosωt=nBSωcosωt; 根据欧姆定律,电流为: (3)从图示位置开始,线圈转过60°的过程中,磁通量变化为:△Φ=Φ2-Φ1=BScos60°-0=; 根据法拉第电磁感应定律,有:; 根据欧姆定律,有: 根据电流强度定义: 联立解得:q= 答:(1)此交流发电机产生感应电动势的最大值为nBSω; (2)若从图示位置开始计时,写出感应电流随时间变化的函数表达式为e=nBSωcosωt; (3)从图示位置开始,线圈转过60°的过程中通过电阻R的电量是.
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考点分析:
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如图所示,两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨相距为L=1m,导轨平面与水平面成θ=30°角,上端连接阻值R=1.5Ω的电阻;质量为m=2kg、阻值r=0.5Ω的金属棒ab放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触.整个装置处于一匀强磁场中,该匀强磁场方向与导轨平面垂直,磁感应强度大小为2.0T.现由静止释放金属棒,金属棒在下滑过程中始终与框架垂直,g=10m/s2求:
(1)金属棒沿光滑平行金属导轨运行的最大速度
(2)当金属棒速度为4m/s时,金属棒的加速度是多少?
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A.电流表的读数为0.5A
B.流过电阻的交流电的频率为100Hz
C.交流电源的输出电压的最大值为10manfen5.com 满分网V
D.交流电源的输出功率为2.5W
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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