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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？
    分析：先根据Um=nBωL2求出最大值，再根据闭合电路欧姆定律求出电流，进而求出交变电流瞬时值表达式；电压表读出的是有效值；外力做的功转化为电热．
    解答：解：（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．
    点评：本题主要考查了交变电流的瞬时表达式的求解方法，注意功率要用有效值，通过电阻的电量用平均值．
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    25
    		2
    π
    r/s的转速匀速转动，转动开始时线圈平面与磁场方向平行，线圈通过电刷和外部 20Ω的电阻R相接、求
    （1）写出线圈内产生的交变电动势瞬时值的表达式
    （2）电阻R上所消耗的电功率是多少
    （3）如果保持转子匀速转动，外力每分钟需要对转子所做的功；
    （4）从计时开始，线圈转过π/3的过程中，通过外电阻R的电荷量．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

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    （1）求t=
    1400
    s时刻线框产生的感应电动势；
    （2）在图3给出的坐标平面内，画出P、Q两点电势差UPQ随时间变化的关系图线（要求标出横、纵坐标标度，至少画出一个周期）；
    （3）如图4所示为竖直放置的两块平行金属板X、Y，两板间距d=0.17m．将电压UPQ加在两板上，P与X相连，Q与Y相连．将一个质量m=2.4×10-12kg，电量q=+1.7×10-10C的带电粒子，在t0=6.00×10-3s时刻，从紧临X板处无初速释放．求粒子从X板运动到Y板经历的时间．（不计粒子重力）

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    科目：高中物理 来源： 题型：

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    1
    2π
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    （1）求t=
    1
    400
    s时刻线框产生的感应电动势；
    （2）在图3给出的坐标平面内，画出P、Q两点电势差UPQ随时间变化的关系图线（要求标出横、纵坐标标度，至少画出一个周期）；
    （3）如图4所示为竖直放置的两块平行金属板X、Y，两板间距d=0.17m．将电压UPQ加在两板上，P与X相连，Q与Y相连．将一个质量m=1.2×10-12kg，电量q=+1.7×10-10C的带电粒子，在t0=6.00×10-3s时刻，从紧临X板处无初速释放．求粒子从X板运动到Y板经历的时间．（不计粒子重力）

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    （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？

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