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如图所示,交流发电机的矩形线圈abcd中,ab=cd=50cm,bc=ad=30...

如图所示,交流发电机的矩形线圈abcd中,ab=cd=50cm,bc=ad=30cm,匝数n=100,线圈电阻r=0.2Ω,外电阻R=4.8Ω.线圈在磁感强度B=0.05T的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO′匀速转动,转速n=50r/s.求:
(1)产生感应电动势的最大值;
(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)发电机输出功率.

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(1)先求出角速度,再根据Em=nBSω求出最大电动势; (2)先根据闭合电路欧姆定律求出电流的最大值,再根据感应电流与感应电动势的瞬时值表达式的关系即可求解; (3)先求出电流的有效值,根据功率公式P=I2R求解. 【解析】 (1)根据角速度与转速的关系得:ω=2πn=100πrad/s 感应电动势的最大值为:Em=nBSω=100×0.05×0.5×0.3×100πV=75πV≈235.5V (2)根据闭合电路欧姆定律得:电流的最大值 感应电流的瞬时表达式为:i=Imcosωt 所以电流的瞬时表达式为:i=15πcos(100πt)A=47.1cos(100πt)A                 (3)电流的有效值为: 所以发电机输出功率 答:(1)产生感应电动势的最大值为235.5V; (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i═47.1cos(100πt)A; (3)发电机输出功率为5324W.
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考点分析:
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淮安市某发电厂引进秸秆焚烧发电机设备,该发电机输出功率为40kW,输出电压为400V,用变压比(原、副线圈匝数比)为n1:n2=1:5的变压器升压后向某小区供电,输电线的总电阻为r=5Ω,到达该小区后再用变压器降为220V.
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(2)求输电线上损失的电功率;
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(1)直导线AB段产生的感应电动势,并指明该段直导线中电流的方向;
(2)此时圆环上发热损耗的电功率.

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学习了法拉第电磁感应定律E∝manfen5.com 满分网后,为了定量验证感应电动势E与时间△t成反比,某小组同学设计了如图所示的一个实验装置:线圈和光电门传感器固定在水平光滑轨道上,强磁铁和挡光片固定在运动的小车上.每当小车在轨道上运动经过光电门时,光电门会记录下挡光片的挡光时间△t,同时触发接在线圈两端的电压传感器记录下在这段时间内线圈中产生的感应电动势E.利用小车末端的弹簧将小车以不同的速度从轨道的最右端弹出,就能得到一系列的感应电动势E和挡光时间△t.
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在一次实验中得到的数据如下表:
     次数
测量值
12345678
E/V0.1160.1360.1700.1910.2150.2770.2920.329
△t/×10-3s8.2067.4866.2865.6145.3404.4623.9803.646
(1)观察和分析该实验装置可看出,在实验中,每次测量的△t时间内,磁铁相对线圈运动的距离都______(选填“相同”或“不同”),从而实现了控制______不变;
(2)在得到上述表格中的数据之后,为了验证E与△t成反比,他们想出两种办法处理数据:第一种是计算法:算出______,若该数据基本相等,则验证了E与△t成反比;第二种是作图法:在直角坐标系中作_______关系图线,若图线是基本过坐标原点的倾斜直线,则也可验证E与△t成反比.
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压力F/N250500750100012501500
电阻R/Ω300270240210180150120
(1)该秤零起点(即踏板空载时)的刻度线应标在电流表刻度盘______A处.
(2)如果某人站在该秤踏板上,电流表刻度盘的示数为20mA,则此人的体重是______kg.

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在研究电磁感应现象的实验中所用的器材如图所示.它们是:①电流计、②直流电源、③带铁芯的线圈A、④线圈B、⑤电键、⑥滑动变阻器(用来控制电流以改变磁场强弱).
(1)试按实验的要求在实物图上连线(图中已连好一根导线).
(2)在进行实验前要检验电流计指针______与流入电流计的感应电流方向之间的关系.
(3)若连接滑动变阻器的两根导线接在接线柱C和D上,而在电键刚闭合时电流表指针右偏,则电键闭合后滑动变阻器的滑动触头向接线柱C移动时,电流计指针将______偏(填“左”、“右”、“不”).
(4)在产生感应电流的回路中,上图器材中线圈______相当于电源(填“A”、“B”)

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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