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    如图，发电机转子是匝数n=100匝，边长L=20cm的正方形线圈，置于磁感应强度B=
    1
    π
    的匀强磁场中，绕着垂直磁场方向的轴以ω=100π（rad/s）的角速度转动，当转到线圈平面与磁场方向垂直时开始计时．线圈的电阻r=5Ω，外电路电阻R=20Ω．试求：
    （1）写出交变电流瞬时值表达式；
    （2）外电阻上消耗的功率；
    （3）从计时开始，线圈转过
    π
    3
    过程中，通过外电阻的电荷量是多少？
    （4）线圈转动一周过程中外力做了多少功？
    （1）交流电的最大值Em=NBSω=100×
    1
    π
    ×0.22×100π=400 V
    从中性面开始，所以：e=Emsinωt=400sin100πt（V）
    （2）感应电动势有效值为
    400
    		2
    =200
    		2
    V，
    则外电路消耗的功率P=I2R=（
    200
    		2
    20+5
    ）2×20=2560W
    （3）电量q=It=
    N△?
    R+r
    =N
    BS-BScos
    π
    3
    R+r
    =0.03C
    （4）线圈转动一周过程中外力做的功为整个电路发热量，
    根据焦耳定律，则有Q=I2（R+r）T=(
    200
    		2
    20+5
    )2(20+5)×0.02W    =64W：
    答：（1）交变电压的最大值，并写出交变电压瞬时值的表达式e=400πsin100πt（V）；
    （2）外电路上所消耗的功率2560W
    （3）从计时开始，线圈转过
    π
    3
    的过程中，通过电路的电量0.03C．
    （4）线圈转动一周过程中外力做了64W的功．
    练习册系列答案
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    矩形线圈在匀强磁场内匀速转动过程中，线圈输出的交流电压随时间变化的图象如图所示，下列说法正确的是（　　）
    A．交流电压的有效值为36
    		2
    V
    B．交流电的频率为4Hz
    C．2s时通过线圈的磁通量变化最快
    D．3s时通过线圈的磁通量变化最快

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

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    （1）线框转动周期和线框转过120°时感应电动势的瞬时值；
    （2）线框内感应电动势在t时间内的平均值；
    （3）若线框电阻为r，小灯泡电阻为R，计算小灯泡的电功率．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图表示一交流电随时间而变化的图象，此交流电的有效值是（　　）
    A．3.5AB．
    7
    2
    		2
    A    		C．5
    		2
    A    		D．5A

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示为一交变电流随时间变化的图象，根据图象，下列说法正确的是（　　）
    A．该交变电流的有效值是5A
    B．该交变电流的峰值是5A
    C．该交变电流的周期是0.05s
    D．该交变电流的频率是0.10HZ

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    三个相同的电阻，分别通过如图（a）（b）（c）所示的变化电流，三个图中的I0和周期T相同．下列说法正确的是（　　）
    A．在相同时间内三个电阻发热量相等
    B．在相同时间内，（a）（b）发热量相等，是（c）发热量的2倍
    C．在相同时间内，（a）（c）发热量相等，是（b）发热量的
    1
    2
    D．在相同时间内，（b）发热量最大，（a）次之，（c）的发热量最小

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：多选题

    如图所示，N匝矩形导线框以角速度ω在磁感应强度为B的匀强磁场中绕轴OO′匀速转动，线框面积为S，线框的电阻、电感均不计，外电路接有电阻R、理想交流电流表和二极管D．二极管D具有单向导电性，即正向电阻为零，反向电阻无穷大．下列说法中不正确的是（　　）
    A．图示位置电流表的示数为0
    B．R两端电压的有效值U=
    ω
    		2
    NBS
    C．一个周期内通过R的电荷量q=
    2BS
    R
    D．交流电流表的示数I=
    ω
    2R
    NBS

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    下列提到的交流电，哪一个不是指有效值（　　）
    A．电容器的击穿电压B．保险丝的熔断电流
    C．交流电压表读数D．220V交流电压

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图所示是一个交流发电机的示意图，线框abcd处于匀强磁场中，已知ab=bc=10cm，匀强磁场的磁感应强度B=1T，线圈的匝数N=100，线圈的总电阻r=5Ω，外电路负载电阻R=5Ω，线圈ω=20πrad/s，电表是理想电表，求：
    （1）电压表的示数？
    （2）从图示位置开始转90度的这段时间通过R的电量？
    （3）线圈匀速转动一周外力做多少功？

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