交流发电机的发电原理是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动.一小型发电机的线圈共220匝,线圈面积S=0.05 m2,线圈转动的频率为50 Hz,线圈内阻不计,磁场的磁感应强度B= T.为用此发电机所发出交流电带动两个标有“220V,11kW”的电机正常工作,需在发电机的输出端a、b与电机之间接一个理想变压器,电路如图所示,求:
(1)发电机的输出电压有效值为多少?从图示位置作为计时起点,写出此交流发电机的输出电压瞬时值的表达式。
(2)变压器原、副线圈的匝数比为多少?
(3)与变压器原线圈串联的交流电流表的示数为多大?
如图所示,某小型发电机输出功率是9 kW,输出电压是500 V,从发电机到用户间的输电线总电阻为10 Ω,要使输电线上的功率损失为4%,而用户得到的电压正好为220 V,则输电线上的输电电流为__________A;升压变压器和降压变压器原、副线圈匝数比分别是n1:n2=________________、n3:n4=________________。
矩形线圈abcd,长ab=20 cm,宽bc=10 cm,匝数n=200,线圈回路总电阻R=5 Ω。整个线圈平面内均有垂直于线框平面的匀强磁场穿过,若匀强磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图所示,则:
(1)穿过线圈的磁通量的变化率为___________Wb/s;
(2)线圈回路中产生的感应电流为___________A;
(3)当t=0.3 s时,线圈的ab边所受的安培力为___________N;
(4)在1 min内线圈回路产生的焦耳热为____________J.
质量为0.25kg的弹性小球,从0.8m的高处自由下落,与水平地板碰撞后回跳高度为0.45m,g取10m/s2,则小球与地板碰撞过程中的动量变化大小为__________kg·m/s,方向____________。若碰撞时间为0.1s,小球对地板的平均冲力为__________N。
如图所示,固定放置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d,其右端接有阻值为R的电阻,整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B的匀强磁场中。一质量为m(质量分布均匀)的导体杆ab垂直于导轨放置,且与两导轨保持良好接触,杆与导轨之间的动摩擦因数为μ。现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离l时,速度恰好达到最大(运动过程中杆始终与导轨保持垂直).设杆接入电路的电阻为r,导轨电阻不计,重力加速度大小为 g.则此过程( )
A.杆的速度最大值为
B.流过电阻R的电量为
C.恒力F做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量
D.恒力F做的功与安培力做的功之和大于杆动能的变化量
如图所示,理想变压器原线圈a、b两端接正弦交变电压u,u=220sin100πt(V),交流电压表V接在副线圈c、d两端(不计导线电阻),原、副线圈的匝数比n1 :n2 =10:1。原来开关S是断开的,则当S闭合一段时间后( )
A.交流电压表示数不变,示数为22V
B.交流电流表示数为0
C.灯泡L的亮度与开关S闭合前相同
D.若开关S始终闭合,仅改变u,使u=220sin200πt(V),则交流电流表的示数增大