如下图所示是一个小型交流发电机的示意图。线框abcd处于匀强磁场中，已知ab=bc=20cm，B=T，线圈匝数n=50，线圈电阻r=5Ω，外电路负载电阻R=5Ω，线圈以120r/min的转速匀速转动。所示电流表和电压表均为理想交流电表。求：

1. 如下图所示是一个小型交流发电机的示意图。线框abcd处于匀强磁场中，已知ab=bc=20cm，B= $\text{[math]}$ T，线圈匝数n=50，线圈电阻r=5Ω，外电路负载电阻R=5Ω，线圈以120r/min的转速匀速转动。所示电流表和电压表均为理想交流电表。求：

(1) 若从线圈平面与磁场垂直的位置开始计时，感应电动势瞬时表达式；

(2) 电流表和电压表的示数；

(3) 由图示位置转过60°角的过程中产生的平均感应电动势的大小。

【考点】

交变电流的峰值、有效值、平均值与瞬时值;

【答案】

您现在未登录，无法查看试题答案与解析。登录

解答题容易

1. 如图所示为一交流发电机的原理示意图，装置中两磁极之间产生的磁场可近似为匀强磁场，发电机的矩形线圈abcd在磁场中可绕过bc边和ad边中点且垂直于磁场方向的水平轴OO׳匀速转动。为了便于观察，图中发电机的线圈只画了其中的1匝，用以说明线圈两端的连接情况。线圈在转动过程中可以通过滑环和电刷保持其两端与外电路的定值电阻R连接。已知矩形线圈ab边和cd边的长度L₁=20cm，bc边和ad边的长度L₂=30cm，匝数 $\text{[math]}$ 匝，线圈转动的角速度 $\text{[math]}$ ，匀强磁场的磁感应强度 $\text{[math]}$ 。线圈的总电阻 $\text{[math]}$ ，外电路的定值电阻 $\text{[math]}$ ，其余电阻不计。电流表和电压表均为理想电表，图示位置线圈平面和磁场方向垂直。求：

(1) 线圈从图示位置开始转过30°时的瞬时感应电动势e；

(2) 电流表的示数I；

(3) 线圈从图示位置转过180°的过程中流过电阻R的电荷量q。

解答题普通

2. 如图所示，一个面积为0.1m² ，匝数n = 100匝的圆形线圈，在匀强磁场中绕通过圆心且垂直于磁场方向的轴OO^'匀速转动，转动角速度 $\text{[math]}$ ，匀强磁场的磁感应强度B = 0.01T，线圈的总电阻r = 0.1Ω。线圈的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环E、F（集流环）焊接在一起，并通过电刷与阻值R = 0.9Ω的定值电阻连接。已知t = 0时刻线圈平面与磁场方向平行，电路中其他电阻以及线圈的自感系数均可忽略不计。

（1）穿过线圈的磁通量最大值Φ_m为多大？

（2）写出感应电动势e随时间变化的表达式；

（3）从t = 0时刻线圈转过30°，通过电阻R的电荷量q为多大？

（4）线圈转动过程中电阻R的电功率为多大？

解答题普通

3. 如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中有一个长和宽分别为L₁、L₂的矩形线圈，其中匝数为N。现该线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO^'以角速度ω匀速转动。

(1) 穿过线框平面磁通量的变化率何时最大？最大值为多少？

(2) 当线框由图示位置转过60°的过程中，平均感应电动势为多大。

(3) 线框由图示位置转到60°时瞬时感应电动势为多大。

解答题普通