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发电机转子是匝数n=100,边长L=20cm的正方形线圈,其置于磁感应强度B=0.5T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=1Ω,外电路电阻R=99Ω.试求:

(1)交变电流瞬时值表达式;

(2)外电阻上消耗的功率 (π2=10);

(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?

(1)i =2πsin100πt A

(2)P=1980w

(3)q=0.01C


解析:

(1)感应电动势最大值为Em=NBωS=200πV  (1分)

由闭合电路欧姆定律得  i= Em /(R+r). sin100πt=2πsin100πt A(2分)

(2)由p=I2R得   P=1980w  (3分)

(3)线圈转过过程中,感应电动势的平均值为得  =300V (1分)  ,

平均电流为=3A(1分)

线圈转过 历时t=T/6=1/300 s   (1分)     故 q=.t=0.01C   (1分)

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

发电机转子是匝数n=100匝,边长L=20cm的正方形线圈,将它置于B=0.5T的匀强磁场中,绕垂直于磁场方向的轴,以ω=100πrad/s的角速度转动,从线圈转动到线圈平面与磁场方向垂直时开始计时.已知线圈的电阻r=2Ω,外电路的电阻R=8Ω.求:
(1)外电路上所消耗的功率;
(2)从计时开始,线圈转过
π3
的过程中,通过外电阻的电量.

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科目:高中物理 来源: 题型:

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?

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发电机转子是匝数n=100,边长L=20cm的正方形线圈,置于磁感应强度B=0.5T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=1Ω,外电路电阻R=99Ω.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
π3
过程中,通过外电阻的电荷量是多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:

发电机转子是匝数n=100,边长L=20cm的正方形线圈,其置于磁感应强度B=0.5T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=1Ω,外电路电阻R=99Ω.试求:
(1)写出线圈中电流瞬时值的表达式;
(2)画出从计时起一个周期内电流随时间变化的i-t图.
(3)外电阻上消耗的功率;
(4)从计时开始,线圈转过
π3
过程中,通过外电阻的电荷量是多少?

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科目:高中物理 来源:2013届江苏省高二下学期期中考试物理卷(解析版) 题型:计算题

发电机转子是匝数n=100,边长L=20cm的正方形线圈,其置于磁感应强度B=0.5T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=1Ω,外电路电阻R=99Ω.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,线圈转过过程中,通过外电阻的电荷量是多少?

 

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