交流發(fā)電機(jī)矩形線圈邊長(zhǎng)ab="cd=0.4" m，bc="ad=0.2" m，共50匝，線圈電阻r="1" Ω，線圈在B="0.2" T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞垂直磁場(chǎng)方向的軸OO′以200 rad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，外接電阻R=7Ω，如圖所示。求：

（1）從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小隨時(shí)間變化的函數(shù)表達(dá)式；
（2）電壓表讀數(shù)；
（3）電阻R上的電功率。
（1）e = Emax cos(ωt) 160 cos(200t) (V)（2）98.98V（3）1400W

試題分析：(1) 根據(jù)公式可得：Emax = nBSω="160" V               （2分）
e = Emax cos(ωt) 160 cos(200t) (V)         （1分）
(2) 根據(jù)閉合回路歐姆定律得：I有效=Emax/(R+r)= 10A            （2分）
電壓表讀數(shù)為U有效=I有效R=70V="98.98V"          （2分）
(3) 根據(jù)公式可得： PR= I有效2R=1400W               （3分）
點(diǎn)評(píng)：本題考查交變電流最大值、有效值的理解和應(yīng)用的能力，對(duì)于交流電表的測(cè)量值、計(jì)算交流電功率、電功等都用到有效值．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示為某住宅區(qū)的應(yīng)急供電系統(tǒng)，由交流發(fā)電機(jī)和副線圈匝數(shù)可調(diào)的理想降壓變壓器組成．發(fā)電機(jī)中矩形線圈所圍的面積為S，匝數(shù)為N，電阻不計(jì)，它可繞水平軸OO′在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)．矩形線圈通過(guò)滑環(huán)連接降壓變壓器，滑動(dòng)觸頭P上下移動(dòng)時(shí)可改變輸出電壓，R0表示輸電線的電阻．以線圈平面與磁場(chǎng)平行時(shí)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，下列判斷正確的是
A．若發(fā)電機(jī)線圈某時(shí)刻處于圖示位置，變壓器原線圈的電流瞬時(shí)值為零
B．發(fā)電機(jī)線圈感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為e =" NBSω" sinωt
C．當(dāng)用電量增加時(shí)，為使用戶(hù)電壓保持不變，滑動(dòng)觸頭P應(yīng)向上滑動(dòng)
D．當(dāng)滑動(dòng)觸頭P向下移動(dòng)時(shí)，變壓器原線圈兩端的電壓將升高

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

阻值不計(jì)的矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈兩端的電壓隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖所示。則下列說(shuō)法中正確的是
A．線圈兩端電壓的平均值為10V
B．電壓表連接在線圈兩端時(shí)，其示數(shù)為20V
C．在0.01s時(shí)，線圈平面與磁場(chǎng)垂直
D．當(dāng)接外電路時(shí)，線圈內(nèi)的電流方向1s內(nèi)改變50次

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)“π”形導(dǎo)線框可繞AB軸轉(zhuǎn)動(dòng)，已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝T，線框的CD邊長(zhǎng)為20 cm，CE、DF長(zhǎng)均為10 cm，轉(zhuǎn)速為50 r/s.若從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)：

(1)寫(xiě)出線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式；
(2)在e－t坐標(biāo)系中作出線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化關(guān)系的圖像．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

單匝閉合線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞垂直于磁場(chǎng)方向的轉(zhuǎn)軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，穿過(guò)線框的最大磁通量為Φm，線框中的最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為Em，下列說(shuō)法中正確的是
A．在穿過(guò)線框的磁通量為的時(shí)刻，線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為
B．在穿過(guò)線框的磁通量為的時(shí)刻，線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為
C．線框每轉(zhuǎn)動(dòng)一周，線框中的感應(yīng)電流方向改變一次
D．線框轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

對(duì)于正弦式交流電，下列說(shuō)法正確的是（     ）
A．電流在一周期內(nèi)方向改變一次，大小隨時(shí)間變化
B．電流在一周期內(nèi)方向改變二次，大小隨時(shí)間變化
C．線圈在中性面時(shí)穿過(guò)線圈的磁通量最大，電動(dòng)勢(shì)最大
D．線圈在垂直于中性面的位置磁通量為零，電動(dòng)勢(shì)為零

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

某交流發(fā)電裝置產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與時(shí)間的關(guān)系如圖所示，如果其他條件不變，僅使線圈轉(zhuǎn)速加倍，則交流電動(dòng)勢(shì)的最大值和周期分別變?yōu)椋ā?�。�
A．400V，0.02sB．200V，0.02s
C．400V，0.08sD．200V，0.08s

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,繞垂直磁場(chǎng)方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),線圈跟中性面重合的瞬間,下列說(shuō)法中正確的是
A．線圈中的磁通量最大B．線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大
C．線圈的每一邊都不切割磁感線D．線圈所受到的磁場(chǎng)力不為零

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖甲所示,一固定的矩形導(dǎo)體線圈水平放置,線圈的兩端接一只小燈泡,在線圈所在空間內(nèi)存在著與線圈平面垂直的均勻分布的磁場(chǎng).已知線圈的匝數(shù)n=100匝,電阻r="1.0" Ω,所圍成矩形的面積S="0.040" m2,小燈泡的電阻R="9.0" Ω,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間按如圖乙所示的規(guī)律變化,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值的表達(dá)式為e=nBmStV,其中Bm為磁感應(yīng)強(qiáng)度的最大值,T為磁場(chǎng)變化的周期.忽略燈絲電阻隨溫度的變化,求:

(1)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值;
(2)小燈泡消耗的電功率;
(3)在磁感應(yīng)強(qiáng)度變化的0~的時(shí)間內(nèi),通過(guò)小燈泡的電荷量.

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