图甲为小型旋转电枢式交流发电机原理图.其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO’匀速转动.线圈的匝数n=100.电阻r=10Ω.线圈的两端经集流环与电阻R连接.电阻R=90Ω.与R并联的交流电压表为理想电表.在t=0时刻.线圈平面与磁场方向平行.穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按图乙所示正弦规律变化.求:(1)该发电机旋转� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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图甲为小型旋转电枢式交流发电机原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO’匀速转动，线圈的匝数n=100，电阻r=10Ω，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R=90Ω，与R并联的交流电压表为理想电表，在t=0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按图乙所示正弦规律变化。求：

（1）该发电机旋转的角速度；
（2）交流发电机产生的电动势的最大值；
（3）电路中交流电压表的示数。

（1）100rad/s（2）200V（3）127V

解析试题分析：（1）电机旋转周期与磁通量变化周期相同则
由图可知
则有
（2）交流发电机产生电动势的最大值

而，，
所以
由Φ-t图线可知：，

所以
（3）电动势的有效值

由闭合电路的欧姆定律，电路中电流的有效值为

交流电压表的示数为

考点：正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率
点评：解决本题的关键知道正弦式交流电峰值的表达式，以及知道峰值与有效值的关系,交流电压表的示数为有效值，求出电动势的有效值，根据闭合电路欧姆定律求出电压表的示数。

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如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OO′匀速转动，线圈的匝数n=100、电阻r=10Ω，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R=90Ω，与R并联的交流电压表为理想电表．在t=0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按下图乙所示正弦规律变化．求：
（1）交流发电机产生的电动势最大值；
（2）电路中交流电压表的示数．

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如图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴OO，匀速转动，线圈的两端经集流环和电刷与电阻R=10Ω连接，与电阻R并联的交流电压表为理想电表，示数是10V．图乙是矩形线圈磁通量?随时间t变化的图象．则（　　）

A、电阻R上的电功率为20W

B、0.02s时R两端的电压瞬时值为零

C、R两端的电压u随时间t变化的规律是u=14.1cos100πt（V）

D、通过R的电流i随时间t变化的规律是i=cos50πt（A）

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（1）该发电机旋转的角速度；
（2）交流发电机产生的电动势的最大值；
（3）电路中交流电压表的示数．

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（1）判断t＝0时刻线圈的电流方向；

（2）交流电压表的读数；

（3）线圈从t＝0时刻的位置转90°的过程中通过电阻R的电量和全电路产生的电热。

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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OO′顺时针匀速转动，线圈的匝数n＝100、电阻r＝10 W，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R＝90 Ω，与R并联的交流电压表为理想电表，在t＝0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量F随时间t按图乙所示的正弦规律变化。求：

（1）判断t＝0时刻线圈的电流方向；
（2）交流电压表的读数；
（3）线圈从t＝0时刻的位置转90°的过程中通过电阻R的电量和全电路产生的电热。

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