Question

（12分）如图所示为交流发电机示意图,匝数为匝的矩形线圈,边长分别为和,内阻为,在磁感应强度的匀强磁场中绕轴以的角速度匀速转动,线圈和外部的电阻相接.求：

（1）断开时,电压表示数；

（2）电键合上时,电压表和电流表示数；

（3）通过电阻的电流最大值是多少？电阻上所消耗的电功率是多少?

Answer

（1）50V  （2）2A  40V  （3）80W

【解析】

试题分析：（1）感应电动势最大值Em=nBSω=100×0.5×0.1×0.2×50 V=50 V

S断开时,电压表示数为电源电动势有效值E==50 V.

(2)电键S合上时,由全电路欧姆定律I= A=2.0 A,U=IR=2×20 V=40 V.

即电流表示数为 2 A,电压表示数为 40 V.

（3）通过R中电流的最大值 Im=I=2 A.

电阻R上所消耗的电功率 P=IU=2×40 W=80 W.

考点：本题考查感应电动势和闭合电路欧姆定律。