Question

如圖13-1-4所示，矩形線框的匝數(shù)n=250匝，ab=12 cm,ad=10 cm，線框置于B=T的勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的軸以120 r/min勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線框通過滑環(huán)與外電路相連，外電路接有R=12 Ω 的電阻及一只發(fā)光的電壓為12 V的氖泡L，求：

圖13-1-4

（1）當(dāng)開關(guān)S接e時(shí)，A表的讀數(shù)為多少？R的熱功率為多大？10 min內(nèi)外力對線框做功多少？

（2）當(dāng)開關(guān)S接f時(shí)，氖泡的閃光頻率為多大？通電10 min，氖泡發(fā)光的總時(shí)間為多少？（線框電阻不計(jì)）

Answer 1

(1) A  24 W  1.44×10⁴ J

(2)4 Hz  200 s

解析:

（1）S接e時(shí)，有：I==

代入數(shù)據(jù)得I= A

P=I²·R=24 W

W=P·t=24×10×60 J=1.44×10⁴ J.

（2）S接f時(shí)，根據(jù)正弦曲線變化規(guī)律，由U=U_msinωt,即12=24sinωt，可得t=，可知在交變電流的一個(gè)周期T內(nèi)，氖泡閃光2次，一周期內(nèi)的發(fā)光時(shí)間為，因T= s，故氖泡閃光頻率為4 Hz，

故通電10 min，氖泡發(fā)光的總時(shí)間為：

t_總=×=200 s.