精英家教網(wǎng)如圖所示為交流發(fā)電機示意圖,線圈的AB邊連在金屬滑環(huán)K上,CD邊連在滑環(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(zhuǎn)動時可以通過滑環(huán)、電刷保持與外電路的連接.關于其工作原理,下列說法中正確的是( 。
A、當線圈平面轉(zhuǎn)到中性面的瞬間,線圈中的感應電動勢為零B、當線圈平面轉(zhuǎn)到中性面的瞬間,穿過線圈的磁通量變化率最大C、線圈平面轉(zhuǎn)動一周的時間內(nèi),線圈中的感應電流方向改變一次D、當線圈平面轉(zhuǎn)到與中性面垂直的瞬間,線圈中的感應電流為零
分析:要解決此題,需要掌握發(fā)電機的制作原理,知道發(fā)電機是根據(jù)電磁感應原理制成的,感應電流的方向與磁場方向和切割磁感線的方向有關.
解答:解:A、當線圈平面轉(zhuǎn)到中性面的瞬間,AB和CD邊運動方向與磁感線方向平行,不切割磁感線,所以感應電動勢,故A正確;
B、當線圈平面轉(zhuǎn)到中性面的瞬間,穿過線圈的磁通量最大,感應電動勢為零,則此時的磁通量的變化率最小,故B錯誤;
C、當線圈平面轉(zhuǎn)動一周的時間內(nèi),線圈中的感應電流方向改變兩次,根據(jù)楞次定律可知,線圈轉(zhuǎn)到中性面位置時,電流方向改變,轉(zhuǎn)動一周出現(xiàn)經(jīng)過兩次中性面,故C錯誤;
D、當線圈平面轉(zhuǎn)到與中性面垂直的瞬間,根據(jù)法拉第電磁感應定律,則有線圈中磁通量的變化率最大,則線圈的感應電流也最大,故D錯誤.
故選:A
點評:此題主要考查了發(fā)電機的工作原理.要知道發(fā)電機是根據(jù)電磁感應原理制成的.感應電流的方向與導體切割磁感線的方向有關,能夠通過線圈的轉(zhuǎn)動情況,判斷線圈中產(chǎn)生的感應電流放向的變化.
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示為交流發(fā)電機示意圖,匝數(shù)為n=100匝的矩形線圈,邊長分別為0.1m和0.2m,內(nèi)阻為 5Ω,在磁感應強度B=0.5T的勻強磁場中繞OO′軸以
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π
r/s的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)動開始時線圈平面與磁場方向平行,線圈通過電刷和外部 20Ω的電阻R相接、求
(1)寫出線圈內(nèi)產(chǎn)生的交變電動勢瞬時值的表達式
(2)電阻R上所消耗的電功率是多少
(3)如果保持轉(zhuǎn)子勻速轉(zhuǎn)動,外力每分鐘需要對轉(zhuǎn)子所做的功;
(4)從計時開始,線圈轉(zhuǎn)過π/3的過程中,通過外電阻R的電荷量.

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如圖所示為交流發(fā)電機示意圖,匝數(shù)n=100匝的矩形線圈,邊長分別為 25cm和40cm,內(nèi)阻為 5Ω,在磁感應強度B=1/π T的勻強磁場中繞OO′軸以10πrad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)動開始時線圈平面與磁場方向垂直,線圈通過電刷和外部 20Ω的電阻R相接,求:
(1)電壓表和電流表示數(shù)
(2)整個電路每分鐘產(chǎn)生的熱量
(3)從計時開始,0.05s內(nèi)流過電阻R的電量
(4)如果把電流表換成二極管(單向?qū)щ姡赫螂娮铻?,反向電阻∞)請畫出電阻R兩端電壓隨時間變化的uR-t圖線.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示為交流發(fā)電機示意圖,匝數(shù)為n=100匝的矩形線圈,邊長分別為 10cm和20cm,內(nèi)阻為 5Ω,在磁感應強度B=0.5T的勻強磁場中繞OO′軸以50
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 rad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)動開始時線圈平面與磁場方向平行,線圈通過電刷和外部 20Ω的電阻R相接.求電鍵S合上后,
(1)寫出線圈內(nèi)產(chǎn)生的交變電動勢瞬時值的表達式
(2)電壓表和電流表示數(shù);
(3)電阻R上所消耗的電功率是多少?
(4)如保持轉(zhuǎn)子勻速轉(zhuǎn)動,外力每分鐘需要對轉(zhuǎn)子所做的功;
(5)從計時開始,線圈轉(zhuǎn)過
π
3
的過程中,通過外電阻R的電量.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示為交流發(fā)電機示意圖,匝數(shù)為n=100匝的矩形線圈,邊長分別為10cm和20cm,內(nèi)阻為5Ω,在磁感強度B=0.5T的勻強磁場中繞OO′軸以50
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rad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動,線圈和電阻R=20Ω相接,求:
(1)S斷開時,電壓表示數(shù);
(2)S閉合時,電流表示數(shù);
(3)發(fā)電機正常工作時,R上所消耗的電功率是多少?
(4)線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過900的過程中通過電阻R的電量為多少?

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