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(10分)如图所示,线圈abcd的面积是0.05 m2,共100匝,线圈电阻为1 Ω,外接电阻R=9 Ω,匀强磁场的磁感应强度B=T,当线圈以300 r/min的转速匀速旋转时,

求:(1)若从线圈处于中性面开始计时,写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式.
(2)线圈转过s时,电动势的瞬时值多大?
(3)电路中电压表和电流表的示数各是多少?
(1) 50sin 10πt V. (2) 43.3 V(3) 31.86 V

试题分析:(1)e=Emaxsin ωt
=nBS×2πfsin 2πft
=100××0.05×2π×sin (2π×t) V
=50sin 10πt V.
(2)当t=s时e=50sin (10π×) V=43.3 V.
(3)电动势的有效值为
E=V=35.4 V
电流表示数
I=A=3.54 A
电压表示数U=IR=3.54×9 V=31.86 V.
点评:明确线圈从哪个位置开始转动,确定正弦或余弦图像,熟记交变电流瞬时值的表达式,求解有效值时要根据定义计算
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

线圈在匀强磁场中转动产生电动势,则下列说法正确的是 (  ).
A.t=0时,线圈平面位于中性面
B.t=0时,穿过线圈的磁通量最大
C.t=0时,导线切割磁感线的有效速率最大
D.t=0.4 s 时,e有最大值10V

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动,线圈中产生的交变电流的瞬时值表达式为i=Imsinωt。保持其他条件不变,使线圈的匝数及转速都增加1倍,则电流的变化规律为(  )
A.i=2Imsin2ωtB.i=4Imsin2ωtC.i=2ImsinωtD.i=4Imsinωt

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(15分)如图所示,匀强磁场的方向竖直向上,磁感应强度大小为B0.电阻为R、边长为L的正方形线框水平放置, OO′为过ad、bc两边中点的直线,线框全部位于磁场中.现将线框右半部固定不动,而将线框左半部以角速度ω绕OO′为轴向上匀速转动,如图中虚线所示,要求:

(1)写出转动过程中线框中产生的感应电动势的表达式;
(2)若线框左半部分绕OO′向上转动90°,求此过程中线框中产生的焦耳热;
(3)若线框左半部分转动60°后固定不动,此时磁感应强度随时间按变化,k为常量,写出磁场对线框边的作用力随时间变化的关系式.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一闭合矩形线圈abcd绕垂直于磁感线的固定轴oo`匀速转动,线圈平面位于如图(甲)所示的匀强磁场中。通过线圈内的磁通量Φ随时间的变化规律如图(乙)所示。下列说法正确的是(  )
A.t1、t3时刻通过线圈的磁通量变化率最大
B.t2、t4时刻线圈中感应电流方向改变
C.t1、t3时刻线圈中感应电流方向改变
D.t2、t4时刻线圈中感应电动势最小

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,有一矩形线圈的面积为S,匝数为N内阻不计,绕轴在水平方向的磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度做匀速转动,从图示位置开始计时。矩形线圈通过滑环接一理想变压器,滑动触头P上下移动时可改变输出电压,副线圈接有可调电阻R,下列判断正确的是
A.矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为e=
B.矩形线圈从图示位置经过时间时,通过电流表的电荷量为0
C.当P位置不动,R增大时,电压表读数也增大
D.当P位置向上移动、R不变时,电流表读数减小

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

正弦交流电源与电阻R1?R2?交流电压表按图甲所示的方式连接,R1=20Ω,R2=10Ω,交流电压表的示数是20V.图乙是交变电源输出电压u随时间t变化的图象,则(    )

A.通过R1的电流i1随时间t变化的规律是i1=2cos10πt(A)
B.通过R1的电流i1随时间t变化的规律是i1=2cos100πt(A)
C.R2两端的电压u2随时间t变化的规律是u2=20cos10πt(V)
D.R2两端的电压u2随时间t变化的规律是u2=20cos100πt(V)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示的线圈中产生了交变电流的是(  )

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一正弦交变电流的电流i随时间t变化的规律如图所示。由图可知(   )
A.该交变电流的瞬时值表达式为i=10sin(50t
B.该交变电流的频率为25 Hz
C.该交变电流的有效值为10A
D.若该交变电流通过阻值R=40Ω的白炽灯,则电灯消耗的功率是8 kW

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