如图所示，矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小为的水平匀强磁场中，绕垂直于磁场的轴以角速度匀速转动，线框共10匝，面积，电阻，通过导线与一阻值的定值电阻相连，所有电表均为理想交流电表。（计算结果可保留根号）（1）将图示时刻记为，写出该正弦式交流电电动势的瞬时值表达式；（2）电压表、电流表的示数；（3）转动一周的过程中，整个电路产生的热量。

1. 如图所示，矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小为 $\text{[math]}$ 的水平匀强磁场中，绕垂直于磁场的轴 $\text{[math]}$ 以角速度 $\text{[math]}$ 匀速转动，线框共10匝，面积 $\text{[math]}$ ，电阻 $\text{[math]}$ ，通过导线与一阻值 $\text{[math]}$ 的定值电阻相连，所有电表均为理想交流电表。（计算结果可保留根号）

（1）将图示时刻记为 $\text{[math]}$ ，写出该正弦式交流电电动势的瞬时值表达式；

（2）电压表、电流表的示数；

（3）转动一周的过程中，整个电路产生的热量。

【考点】

交变电流的图像与函数表达式; 交变电流的峰值、有效值、平均值与瞬时值;

【答案】

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解答题普通

1. 如图所示为交流发电机示意图，匝数 $\text{[math]}$ 匝的矩形线圈，边长分别为20cm和40cm，内阻为5Ω，在磁感应强度 $\text{[math]}$ 的匀强磁场中绕 $\text{[math]}$ 轴以 $\text{[math]}$ 的角速度匀速转动，线圈和外部15Ω的电阻R相连接，已知线圈绕 $\text{[math]}$ 轴转动， $\text{[math]}$ 时刻为图示位置，求：

（1）交流电瞬时电动势的表达式；

（2）电压表示数。

解答题容易

2. 如图，线圈abcd的面积是S=0.05m² ，共N=100匝，线圈电阻为r=1Ω，外接电阻R=9Ω，匀强磁场的磁感应强度为 $\text{[math]}$ ，当线圈以ω=50πrad/s的转速匀速转动时，求：

（1）感应电动势的最大值；

（2）从图示位置开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式；

（3）电路中电压表和电流表的示数各是多少。

解答题容易

3. 如图所示，矩形线圈匝数N=100匝，ab=30cm，ad=20cm，匀强磁场磁感应强度B=0.8T，绕轴 $\text{[math]}$ 从图示位置开始匀速转动，角速度ω=100πrad/s，试求：

（1）穿过线圈的磁通量最大值 $\text{[math]}$ ；

（2）线圈产生的感应电动势最大值E_m；

（3）感应电动势e随时间变化的表达式。

解答题容易