如圖所示，交流發(fā)電機(jī)的矩形線(xiàn)圈在B=0.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線(xiàn)圈的面積為S=100cm2，匝數(shù)為N=500匝，線(xiàn)圈的電阻為r=5Ω，負(fù)載的電阻為R=25Ω，已知電壓表的示數(shù)為300
2
V，求：該交變電流電源電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值的表達(dá)式（從中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)）、此發(fā)電機(jī)的輸出功率．
分析：先求出交流電的最大值，再根據(jù)最大值與有效值間的倍數(shù)關(guān)系求有效值，寫(xiě)出電壓瞬時(shí)值的表達(dá)式，利用功率公式求輸出功率．
解答：解：發(fā)電機(jī)正常工作時(shí)，Em=NBSω，
電壓表的讀數(shù)數(shù)U=300
2
V，為路端電壓的有效值，故U=
EmR
2
(R+r)
，Em=
2
U(R+r)
R
=
2
×300
2
×(25+5)
25
V=720V
得發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度：ω=
Em
NBS
=
720
500×0.2×100×10-4
rad/s=720rad/s

電壓瞬時(shí)值表達(dá)式為e=Emsinωt=720sin720t（V）．
此發(fā)電機(jī)為純電阻R供電，則輸出功率為：P出=
U2
R
=
300
2
×300
2
25
W=7200W
答：電壓瞬時(shí)值表達(dá)式為e=Emsinωt=720sin720t（V），輸出功率為7200W．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了交流電的最大值和有效值的關(guān)系，能準(zhǔn)確寫(xiě)出電壓瞬時(shí)值表達(dá)式是順利解決此類(lèi)問(wèn)題的關(guān)鍵．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2009?東城區(qū)一模）如圖所示，交流發(fā)電機(jī)線(xiàn)圈的面積為 0.05m2，共100匝．該線(xiàn)圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度為
1
π
T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，以10πrad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，電阻R1和R2的阻值均為50Ω，線(xiàn)圈的內(nèi)阻忽略不計(jì)，若從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，則（　�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示為交流發(fā)電機(jī)示意圖，匝數(shù)為n=100匝的矩形線(xiàn)圈，邊長(zhǎng)分別為 10cm和20cm，內(nèi)阻為 5Ω，在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞OO′軸以50
2
 rad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線(xiàn)圈通過(guò)電刷和外部 20Ω的電阻R相接．求：
（1）電鍵S合上后，電壓表和電流表示數(shù)；
（2）電阻R上所消耗的電功率是多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，交流發(fā)電機(jī)的矩形線(xiàn)圈abcd中，已知線(xiàn)圈面積為0.01m2，匝數(shù)n=100匝，線(xiàn)圈電阻r=2Ω，外電阻R=8Ω，電流表和電壓表對(duì)電路的影響忽略不計(jì)．線(xiàn)圈在磁感強(qiáng)度B=
2π
T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)軸OO’勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度ω=10πrad/s．求
（1）交流電壓表的讀數(shù)為多少？
（2）發(fā)電機(jī)的輸出功率和發(fā)電總功率為多少？
（3）從圖示位置起（線(xiàn)圈平面平行于磁場(chǎng)方向），轉(zhuǎn)過(guò)90°過(guò)程中，線(xiàn)圈上產(chǎn)生的焦耳熱．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，交流發(fā)電機(jī)線(xiàn)圈的面積為0.05m2，共200匝，在磁感應(yīng)強(qiáng)度B為
1
π
T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，以10πrad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，電阻R的阻值為25Ω，線(xiàn)圈的總電阻為25Ω，若從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，則（　　）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，交流發(fā)電機(jī)的矩形線(xiàn)圈邊長(zhǎng)為ab=cd=0.4m，ac=bd=0.2m，線(xiàn)圈匝數(shù)為50匝，線(xiàn)圈電阻r=1Ω，線(xiàn)圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T的均強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)軸以
100
π
轉(zhuǎn)/秒的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，外接電阻R=9Ω，則（　　）
A、垂直紙面向里看，圖中時(shí)刻線(xiàn)圈中感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針
B、感應(yīng)電流的周期為
π
100
s
C、圖中電壓表讀數(shù)為144V
D、電阻R上消耗的電功率為2304W

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同步練習(xí)冊(cè)答案