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如圖所示,矩形線圈面積為S,匝數為N,線圈電阻為r,在磁感應強度為B的勻強磁場中繞OO′軸以角速度ω勻速轉動,外電路電阻為R.當線圈由圖示位置轉過90°的過程中,求:

(1)通過電阻R的電荷量q.
(2)電阻R上產生的焦耳熱Q.
(3) 寫出從圖示位置開始計時通過電阻R上的瞬時電流的數學表達式.
(1)(2)(3)

試題分析:(1)依題意磁通量的變化量ΔΦBS,線圈轉過90°的時間為Δt,平均感應電動勢為EN;平均感應電流為I;通過電阻R的電荷量為qI·Δt.
(2)線圈中感應電動勢的有效值和最大值Em的關系是E,電路中電流的有效值為I.
電阻R上產生的焦耳熱為
QI2RΔt.
(3)根據閉合電路歐姆定律:
線圈中的電流瞬時表達式:
點評:對于交變電流,求解熱量、電功和電功率用有效值,而求解電量要用平均值.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一個單匝矩形導線圈在勻強磁場中繞垂直于磁感線的軸oo´勻角速轉動,轉動周期為T0 。線圈產生的電動勢的最大值為Em,則
A.線圈產生的電動勢的有效值為
B.線圈轉動過程中穿過線圈的磁通量的最大值為
C.線圈轉動過程中磁通量變化率的最大值為Em
D.經過2T0的時間,通過線圈電流的方向改變2次

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖當線圈以P為軸逆時針(從上往下看)轉動時,則下列說法中正確的是,已知B為1.5T,AB為10cm,BC為4cm,角速度ω=120rad/s。(  )
A.線圈中產生的感應電動勢最大值為0.72v
B.當線圈轉過圖示位置是磁通量為0,感應電動勢為0
C.若以線圈經過中性面時為0時刻,則線圈中產生的瞬時電動勢表達式為:e="0.72sin120t" V
D.線圈經過途中位置時,線圈中的感應電流方向是C-B-A-D

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

線圈在勻強磁場中轉動產生的交變電流電動勢(V),則下列說法正確的是(     )
A.t=0時,線圈平面位于中性面B.t=0時,穿過線圈的磁通量最大
C.t=0.1s時,交變電流將改變方向D.t=0.4s時,e有最大值

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

下圖是交流發(fā)電機的示意圖。為了清楚,老師只畫出了一匝線圈(實際共有N匝)。線圈AB邊(長l1)連在金屬環(huán)K上,CD邊(長也為l1)連在滑環(huán)L上;導體做的兩個電刷E、F分別壓在兩個滑環(huán)上,線圈在轉動時可以通過滑環(huán)和電刷保持與外電路的連接。假定線圈沿逆時針方向以角速度ω0勻速轉動,如圖甲至丁。(左邊為N極,右邊為S極;外面是K環(huán),里面是L環(huán))

那么:(1)線圈轉到上述圖示的       位置時,線圈中電流最大;
(2)線圈由丙轉到丁的過程中,AB邊中電流的方向            
(3)當AD邊和BC邊長均為l2,磁場可視為磁感應強度B的勻強磁場,整個電路總電阻設為R,以丙圖位置計時t=0,則線圈中電流隨時間變化的規(guī)律為i=           .

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

矩形線圈在勻強磁場中,繞垂直磁場方向的軸勻速轉動時,線圈跟中性面重合的瞬間,下列說法中正確的是 (  )
A.線圈中的磁通量為零B.線圈中的感應電動勢最大
C.線圈的每一邊都不切割磁感線D.線圈所受到的磁場力不為零

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,邊長為的單匝正方形線圈在磁感應強度為B的勻強磁場中,以邊為軸勻速轉動,角速度為,轉軸與磁場方向垂直,線圈電阻為R

求:
(1)線圈從圖示位置轉過的過程中產生的熱量Q。
(2)線圈從圖示位置轉過的過程中通過線圈某截面的電量。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁感線的轉軸勻速轉動,產生的交流電動勢的最大值為Em.設t=0時線圈平面與磁場平行,當線圈的匝數增加一倍,轉速也增大一倍,其他條件不變時,交流電的電動勢為(     )
A.e=2Emsin2ωt     B.e=4Emsin2ωt
C.e=Emcos2ωtD.e=4Emcos2ωt

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

我國使用的交變電流,頻率是
A.50HzB.60Hz
C.70HzD.以上三種都有可能

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同步練習冊答案