Question

如图13-1-4所示，矩形线框的匝数n=250匝，ab="12" cm,ad="10" cm，线框置于B=T的匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以120 r/min匀速转动，线框通过滑环与外电路相连，外电路接有R="12" Ω 的电阻及一只发光的电压为12 V的氖泡L，求：

图13-1-4
（1）当开关S接e时，A表的读数为多少？R的热功率为多大？10 min内外力对线框做功多少？
（2）当开关S接f时，氖泡的闪光频率为多大？通电10 min，氖泡发光的总时间为多少？（线框电阻不计）

Answer 1

(1) A  24 W  1.44×10⁴ J
(2)4 Hz  200 s

（1）S接e时，有：I==
代入数据得I= A
P=I²·R="24" W
W="P·t=24×10×60" J=1.44×10⁴ J.
（2）S接f时，根据正弦曲线变化规律，由U=U_msinωt,即12=24sinωt，可得t=，可知在交变电流的一个周期T内，氖泡闪光2次，一周期内的发光时间为，因T= s，故氖泡闪光频率为4 Hz，
故通电10 min，氖泡发光的总时间为：
t_总=×="200" s.