Question

【題目】我們的生產(chǎn)和生活中離不開交變電流。

(1)如圖甲所示，KLMN是一個單匝豎直的矩形導線框，KL邊水平，線框面積為S，全部處于磁感應(yīng)強度為B的水平勻強磁場中，線框繞豎直固定軸按俯視的逆時針方向以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動。在KL邊與磁場方向夾角為（圖示位置）時：

①線框產(chǎn)生的瞬時電動勢的大小為____________；

②導線框中的電流方向是___________（選填“KNMLK”或“KLMNK”）；

(2)交變電流可以從發(fā)電站輸送到用戶，但輸電線的電阻不可忽略，因此在輸電線上會損失一部分功率。某發(fā)電廠利用總電阻R=100Ω的線路向外輸送電能，輸送功率P=300kW，輸電電壓U=10kV，請你求出導線上損失的功率___________；

(3)如圖乙所示電路中，L是標有“12V 12W”字樣的小燈泡，R是標有“10Ω 1A”字樣的滑動變阻器。交流電源的電壓瞬時值表達式u=28sin100πt（V）。請你通過計算說明，能否通過調(diào)節(jié)滑動變阻器使小燈泡正常工作。_________。

Answer 1

【答案】 能

【解析】

(1)[1]從垂直中性面開始計時感應(yīng)電動勢的瞬時表達式為當線圈平面與垂直中性面夾角為時，即

則

[2]圖中的位置，線框的向右的磁通量增大，感應(yīng)電流的磁場才方向向左，所以感應(yīng)電流的方向為

(2)[3]輸電電流為

導線上損失的功率

(3)[4]電源電壓的有效值為

小燈泡正常工作時兩端電壓為12V，正常工作時電流為

此時滑動變阻器接入電路中的電阻值

小燈泡正常工作時，滑動變阻器接入電路的阻值小于其最大阻值，所以通過調(diào)節(jié)滑動變阻器使小燈泡能正常工作