交流发电机模型的示意图如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一矩形线框abcd可绕线框平面内垂直于磁感线的轴转动，由线框引出的导线ae和df分别与两个跟线框一起绕轴转动的金属圆环相连接，金属圆环又分别与两个固定的电刷保持滑动良好接触，这样矩形线圈在转动中就可以保持和外电路电阻R及理想电流表形成闭合电路。已知ab长度为， bc长度为，线框电阻为r，匝数为n，线框以恒定角速ω逆时针转动。（1）从中性面开始计时，求发电机的最大电动势Em和电动势瞬时值e的表达式；（2）求安培表的示数I；（3）若不计一切摩擦，求外力驱动线框转动一周所做的功W。

1. 交流发电机模型的示意图如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一矩形线框abcd可绕线框平面内垂直于磁感线的 $\text{[math]}$ 轴转动，由线框引出的导线ae和df分别与两个跟线框一起绕 $\text{[math]}$ 轴转动的金属圆环相连接，金属圆环又分别与两个固定的电刷保持滑动良好接触，这样矩形线圈在转动中就可以保持和外电路电阻R及理想电流表形成闭合电路。已知ab长度为 $\text{[math]}$ ， bc长度为 $\text{[math]}$ ，线框电阻为r，匝数为n，线框以恒定角速ω逆时针转动。

（1）从中性面开始计时，求发电机的最大电动势E_m和电动势瞬时值e的表达式；

（2）求安培表的示数I；

（3）若不计一切摩擦，求外力驱动线框转动一周所做的功W。

【考点】

交变电流的产生及规律;

【答案】

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解答题普通

1. 如图中，设磁感应强度为0.01T，单匝线圈边长 $\text{[math]}$ 为20 $\text{[math]}$ ，宽 $\text{[math]}$ 为10 $\text{[math]}$ ，转速 $\text{[math]}$ ，求线圈转动时感应电动势的最大值。

解答题容易

2. 如图所示，有一闭合的正方形线圈，匝数N＝100匝、边长为10 cm、线圈总电阻为10 Ω，线圈绕OO′轴在B＝0.5 T的匀强磁场中匀速转动，每分钟转1 500转，求线圈从图示位置转过30°时，感应电动势的值是多少？

计算题容易