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图(甲)为小型旋转电枢式交流发电机的原理图,其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方...

图(甲)为小型旋转电枢式交流发电机的原理图,其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动,线圈的匝数n=200,电阻r=10Ω,线圈的两端经集流环与电阻R连接,电阻R=90Ω,与R并联的交流电压表为理想电表。在t=0时刻,线圈平面与磁场方向平行,穿过每匝线圈的磁通量Ф随时间t按图(乙)所示正弦规律变化。求:

(1)若线圈从图示位置开始计时,写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式;

(2)电路中交流电压表的示数。

 

(1) e=400cos100t (2) 【解析】(1)交流发电机产生电动势的最大值Em=nBSω 而Фm=BS , ,所以, 由Ф-t图线可知:Фm=2.0×10 -2Wb,T=6.28×10 -2s 所以Em =400V所以e=400cos100t (2)电动势的有效值 E=200V 由闭合电路的欧姆定律,电路中电流的有效值为I=E/(R+r)=2 V 交流电压表的示数为U= IR=180V  
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考点分析:
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如图甲所示,正方形金属线圈abcd位于竖直平面内,其质量为m,电阻为R。在线圈的下方有一匀强磁场,MNM’N’是磁场的水平边界,并与bc边平行,磁场方向垂直于纸面向里。现使金属线框从MN上方某一高度处由静止开始下落,图乙是线圈由开始下落到完全穿过匀强磁场区域瞬间的v—t图象,图中字母均为已知量.重力加速度为g,不计空气阻力。下列说法正确的是(      )

A. 金属线框刚进入磁场时感应电流方向沿abcda方向

B. 金属线框的边长为v1(t2-t1)/2

C. 磁场的磁感应强度为

D. 金属线框在0t4的时间内所产生的热量为

 

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如图所示,一个“∠”型导轨垂直于磁场固定在磁感应强度为B的匀强磁场中,ab是与导轨相同的导体棒,导体棒与导轨接触良好。在外力作用下,导体棒以恒定速度v向右运动,以导体棒在图中所示位置的时刻作为计时起点,则回路中感应电动势E、感应电流I导体棒所受外力的功率P和回路中产生的焦耳热Q随时间变化的图像中不正确的是(    )

A.     B.

C.     D.

 

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如图所示,一粗糙的平行金属轨道平面与水平面成θ角,两轨道上端用一电阻R相连,该装置处于匀强磁场中,磁场方向垂直轨道于平面向上.质量为m的金属杆ab以初速度v0从轨道底端向上滑行,滑行到某高度h后又返回到底端.若运动过程中金属杆始终保持与导轨垂直且接触良好,轨道与金属杆的电阻均忽略不计.则下列说法正确的是(    )

A. 金属杆ab上滑过程与下滑过程因摩擦而产生的内能一定相等

B. 金属杆ab上滑过程中克服重力、安培力与摩擦力所做功之和等于mv

C. 金属杆ab在整个过程中损失的机械能等于装置产生的焦尔热

D. 金属杆ab上滑过程比下滑过程通过电阻R的电量多

 

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某小型水电站的电能输送示意图如图所示,发电机的输出电压为200 V,输电线总电阻为r,升压变压器原、副线圈匝数分别为n1n2,降压变压器原、副线圈匝数分别为n3n4(变压器均为理想变压器).要使额定电压为220 V的用电器正常工作,则 (     )

A.

B.

C. 升压变压器的输出电压大于降压变压器的输入电压

D. 升压变压器的输出功率等于降压变压器的输入功率

 

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一定质量的理想气体分别在T1T2温度下发生等温变化,相应的两条等温线如图所示,T2对应的图线上AB两点表示气体的两个状态,则(      )

A. AB的过程中,气体内能增加

B. AB的过程中,气体从外界吸收热量

C. 温度为T1时气体分子的平均动能比T2时大

D. AB的过程中,气体分子单位时间内对器壁单位面积上的碰撞次数减少

 

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