[题目]图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图.其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴匀速转动.线圈的匝数.电阻.线圈的两端经集流环与电阻R连接.电阻.与R并联的交流电压表为理想电表在时刻.线圈平面与磁场方向平行.穿过每匝线圈的磁通量随时间t按图乙所示正弦规律变化求:交流发电机产生的电动势的最大值,写出感应电流随时间变� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴匀速转动，线圈的匝数、电阻，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻，与R并联的交流电压表为理想电表在时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量随时间t按图乙所示正弦规律变化求：

交流发电机产生的电动势的最大值；

写出感应电流随时间变化的函数表达式；

交流电压表的示数；

线圈从图示位置转动过程中通过电阻R的电量．

时间内外力对线框所做的功．

【答案】交流发电机产生的电动势的最大值为200V；

感应电流随时间变化的函数表达式为；

交流电压表的示数为127V

线圈从图示位置转动过程中通过电阻R的电量为．

时间内外力对线框所做的功为11760J

【解析】

交流发电机产生电动势的最大值，

因为磁通量的最大值，

，

则电动势的最大值；

开始时磁通量最小，则电动势最大；故表达式；

电动势的有效值：，

电压表示数为：；

根据得，．

线圈匀速转动一周的过程中，外力所做的功：

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