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如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...

如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n100电阻r10 Ω线圈的两端经集流环与电阻R连接电阻R90ΩR并联的交流电压表为理想电表.在t0时刻线圈平面与磁场方向平行穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按图乙所示正弦规律变化.求:

(1)交流发电机产生的电动势最大值;

(2)电路中电压表的示数;

(3)R上的热功率.

 

(1)200 V(2)127.3 V.(3)180 W. 【解析】(1)交流发电机产生电动势的最大值:Em=nBSω, 而Φm=BS,ω=,所以. 由Φ-t图线可知:Φm=2.0×10-2 Wb, T=6.28×10-2s,所以Em=200 V. (2)电动势的有效值E==100V, (3)R上的功率为: . 点睛:本题考查了交流电的峰值和有效值、周期和频率的关系,知道正弦交变电流电压的最大值是有效值的倍.记住求电量用电动势的平均值,求热量用有效值.  
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考点分析:
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一台小型发电机的最大输出功率为100 kW输出电压恒为500 V现用电阻率为1.8×108 Ω·m横截面积为105 m2的输电线向4×103 m远处的用电单位输电要使发电机满负荷运行时输电线上的损失功率为发电机总功率的4%

(1)所用的理想升压变压器原、副线圈的匝数比是多少?

(2)如果用户用电器的额定电压为220 V那么所用的理想降压变压器原、副线圈的匝数比是多少?

 

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图甲是交流发电机模型示意图.在磁感应强度为B的匀强磁场中有一矩形线圈abcd可绕线圈平面内垂直于磁感线的轴OO转动,由线圈引出的导线aedf分别与两个跟线圈一起绕OO转动的金属圆环相连接金属圆环又分别与两个固定的电刷保持滑动接触这样矩形线圈在转动中就可以保持和外电路电阻R形成闭合电路.图乙是线圈的主视图导线abcd分别用它们的横截面来表示.已知ab长度为L1bc长度为L2线圈以恒定角速度ω逆时针转动(只考虑单匝线圈)

图甲           图乙             图丙

(1)线圈平面处于中性面位置时开始计时试推导t时刻整个线圈中的感应电动势e1的表达式;

(2)线圈平面处于与中性面成φ0夹角位置时开始计时如图丙所示试写出t时刻整个线圈中的感应电动势e2的表达式;

(3)若线圈电阻为r求线圈每转动一周电阻R上产生的焦耳热(其他电阻均不计)

 

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有一个教学用的可拆变压器,如图甲所示。它有两个外观基本相同的线圈AB,线圈外部还可以绕线。

1)某同学用一多用电表的同一欧姆挡先后测量了AB线圈的电阻值,指针分别对应图乙中的ab位置,由此可推断   线圈的匝数较多(选填

(2)如果把它看成理想变压器,现要测量A线圈的匝数,提供的器材有:一根足够长的绝缘导线,一只多用电表和低压交流电源,请简要叙述实验的步骤(写出要测的物理量,并用字母表示)。

                           

A线圈的匝数为nA    ,(用所测物理量符号表示)

 

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钳形电流表的外形和结构如图甲所示.图甲中电流表的读数为1.2 A.图乙中用同一电缆线绕了3则这种电流表能测________(选填交流直流”)电流图乙的读数为________A.

图甲     图乙

 

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如图所示一理想变压器原线圈接入一交流电源副线圈电路中R1R2R3R4均为定值电阻开关S是闭合的.V1 V2 为理想电压表读数分别为U1U2;A1 、A2 A3 为理想电流表读数分别为I1I2I3.现断开S,U1数值不变下列推断中正确的是(  )

A. U2变小、I3变小

B. U2不变、I3变大

C. I1变小、I2变小

D. I1变大、I2变大

 

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