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> (9分)图18为一个小型交流发电机的原理图,其矩形线圈的面积为S,共有n匝,线圈总电阻为r,可绕与磁场方向垂直的固定对称轴OO¢转动;线圈处于磁感应强度为B的匀强磁场中-高三物理
(9分)图18为一个小型交流发电机的原理图,其矩形线圈的面积为S,共有n匝,线圈总电阻为r,可绕与磁场方向垂直的固定对称轴OO¢转动;线圈处于磁感应强度为B的匀强磁场中-高三物理
题目简介
(9分)图18为一个小型交流发电机的原理图,其矩形线圈的面积为S,共有n匝,线圈总电阻为r,可绕与磁场方向垂直的固定对称轴OO¢转动;线圈处于磁感应强度为B的匀强磁场中-高三物理
题目详情
(9分)图18为一个小型交流发电机的原理图,其矩形线圈的面积为S,共有n匝,线圈总电阻为r,可绕与磁场方向垂直的固定对称轴OO¢转动;线圈处于磁感应强度为B的匀强磁场中,线圈在转动时可以通过滑环K和电刷L保持与外电路电阻R的连接。在外力作用下线圈以恒定的角速度ω绕轴OO′匀速转动。(不计转动轴及滑环与电刷的摩擦)
(1)推导发电机线圈产生感应电动势最大值的表达式E
m
=nBSω;
(2)求线圈匀速转动过程中电流表的示数;
(3)求线圈速度转动N周过程中发电机线圈电阻r产生的焦耳热。
题型:计算题
难度:中档
来源:不详
答案
(1)见解析 (2)
(3)
(1)设线圈ab边的边长
,bc边的边长
。当线圈平面与磁场方向平行时,线圈中的感应电动势最大。 (1分)
设此时ab边的线速度为v,则单匝线圈时ab边产生的感应电动势为
cd边产生的感应电动势为
n匝线圈产生的总感应电动势为
(1分)
由于
有
(1分)
(2)线圈中的感应电动势有效值为:
(1分)
电路中电流的有效值
(2分)
即电流表的示数为
(3)线圈转动的周期 T=
,线圈转动N周的时间
(1分)
依据焦耳定律,发电机线圈产生的焦耳热
(1分)
解得
(1分)
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电源的电动势和内阻都保持一定
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电饭锅工作时有两种状态:一种是
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