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题目
题型:不详难度:来源:
如图所示,矩形线圈面积为S,匝数为N,线圈电阻为r,在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO′轴以角速度ω匀速转动,外电路电阻为R.当线圈由图示位置转过90°的过程中,求:

(1)通过电阻R的电荷量q.
(2)电阻R上产生的焦耳热Q.
(3) 写出从图示位置开始计时通过电阻R上的瞬时电流的数学表达式.
答案
(1)(2)(3)
解析

试题分析:(1)依题意磁通量的变化量ΔΦBS,线圈转过90°的时间为Δt,平均感应电动势为EN;平均感应电流为I;通过电阻R的电荷量为qI·Δt.
(2)线圈中感应电动势的有效值和最大值Em的关系是E,电路中电流的有效值为I.
电阻R上产生的焦耳热为
QI2RΔt.
(3)根据闭合电路欧姆定律:
线圈中的电流瞬时表达式:
点评:对于交变电流,求解热量、电功和电功率用有效值,而求解电量要用平均值.
核心考点
试题【如图所示,矩形线圈面积为S,匝数为N,线圈电阻为r,在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO′轴以角速度ω匀速转动,外电路电阻为R.当线圈由图示位置转过90°的过程中】;主要考察你对交变电流的产生及规律等知识点的理解。[详细]
举一反三
交流发电机产生的感应电动势为e=εm sinωt,若发电机的转速增加到原来的两倍,则这时交流发电机线圈转动的角速度为________,感应电动势的最大值为________。
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如图,匝数为100匝的矩形线圈abcd处于磁感应强度的水平匀强磁场中,线圈面积S=0.5m2,内阻不计。线圈绕垂直于磁场的轴以角速度rad/s匀速转动。线圈通过金属滑环与理想变压器原线圈相连,变压器的副线圈接入一只“12V,12W”灯泡,灯泡正常发光,下列说法中正确的是
A.通过灯泡的交变电流的频率是50Hz
B.变压器原、副线圈匝数之比为10:1
C.矩形线圈中产生的电动势的最大值为120V
D.若将灯泡更换为“12V,24W”且保证其正常发光,需要增大矩形线圈的转速

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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匀速转动,一小型发电机的线圈共220匝,线圈面积S=0.05m2,线圈转动的频率为50Hz,线圈内阻不计,磁场的磁感应强度B=T。现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)发电机的输出电压为多少?
(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少?
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如图所示, 面积均为S的线圈均绕其对称轴或中心轴在匀强磁场B中以角速度ω匀速转动, 能产生正弦交变电动势e=BSωsinωt的图是( )
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下图是交流发电机的示意图。为了清楚,老师只画出了一匝线圈(实际共有N匝)。线圈AB边(长l1)连在金属环K上,CD边(长也为l1)连在滑环L上;导体做的两个电刷E、F分别压在两个滑环上,线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路的连接。假定线圈沿逆时针方向以角速度ω0匀速转动,如图甲至丁。(左边为N极,右边为S极;外面是K环,里面是L环)

那么:(1)线圈转到上述图示的       位置时,线圈中电流最大;
(2)线圈由丙转到丁的过程中,AB边中电流的方向            
(3)当AD边和BC边长均为l2,磁场可视为磁感应强度B的匀强磁场,整个电路总电阻设为R,以丙图位置计时t=0,则线圈中电流随时间变化的规律为i=           .
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