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小型手摇发电机线圈共N匝,每匝可简化为矩形线圈abcd,磁极间的磁场视为匀强磁场...

小型手摇发电机线圈共N匝,每匝可简化为矩形线圈abcd,磁极间的磁场视为匀强磁场,方向垂直于线圈中心轴OO,线圈绕OO匀速转动,如图所示。矩形线圈ab边和cd边产生的感应电动势的最大值都为e0,不计线圈电阻,则发电机输出电压

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A.峰值是e0        B.峰值是2e0        C.有效值是满分5 manfen5.com        D.有效值是满分5 manfen5.com

 

D 【解析】由题意可知,线圈ab边和cd边产生的感应电动势的最大值都为e0,因此对单匝矩形线圈总电动势最大值为2e0,又因为发电机线圈共N匝,所以发电机线圈中总电动势最大值为2Ne0,根据闭合电路欧姆定律可知,在不计线圈内阻时,输出电压等于感应电动势的大小,即其峰值为2Ne0,故选项A、B错误;又由题意可知,若从图示位置开始计时,发电机线圈中产生的感应电流为正弦式交变电流,由其有效值与峰值的关系可知,U=,即U=,故选项C错误;选项D正确。 【考点定位】对正弦式交变电流的产生原理的理解,以及其四值运算、闭合电路欧姆定律的应用。 【名师点睛】熟知并理解教材中正弦式交变电流的产生原理,能自己熟练推导该交变电流的瞬时值表达式。 【方法技巧】(1)高三复习要能不忘回归教材,千万不能“舍本求源”,一味做、复习课本以外的内容。 (2)根据题图分析对ab边、cd边而言,它们产生的感应电动势方向虽然相反,但对单匝线圈,ab边和cd边产生的感应电动势方向相同,又因为有N匝线圈,因此总感应电动势峰值应累加,另外要能熟记有效值的计算方法。 【规律总结】对正弦式交变电流,峰值为其有效值的倍,另在进行四值运算时,要注意量与量之间、四值之间的对应。  
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(1)金属杆所受拉力的大小为F

(2)0-15s匀强磁场的磁感应强度大小为满分5 manfen5.com

(3)15-20s内磁感应强度随时间的变化规律。

 

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