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下圖甲所示為小型旋轉電樞式交流發(fā)電機的原理圖,其矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的固定軸OO′勻速轉動,線圈的匝數n=100匝、電阻r=10 Ω,線圈的兩端經集流環(huán)與電阻R連接,電阻R=90 Ω,與R并聯的交流電壓表為理想電表.在t=0時刻,線圈平面與磁場方向平行,穿過每匝線圈的磁通量Φ隨時間t按下圖乙所示正弦規(guī)律變化.求:

(1)交流發(fā)電機產生的電動勢的最大值;
(2)電路中交流電壓表的示數.

(1)200 V(2)127V

解析試題分析:(1)交流發(fā)電機產生的電動勢的最大值
Em=nBSω   
而Φm=BS
ω=
由Φ-t圖線可知:Φm=2.0×10-2 Wb,T=6.28×10-2 s
所以Em=200 V
(2)電動勢的有效值E=Em=100V
由閉合電路的歐姆定律,電路中電流的有效值為I=A 
交流電壓表的示數為U=IR=90V≈127 V
考點:此題考查交流電的最大值有效值及磁通量Φ隨時間t變化圖像問題。

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖甲所示,在水平面上固定有長為L=2m.寬為d=1m的金屬“U”形導軌,在“U”形導軌右側=0.5m范圍內存在垂直紙面向里的勻強磁場,且磁感應強度隨時間變化規(guī)律如圖乙所示。在t=0時刻,質量為m=0.1kg的導體棒以v0=lm/s的初速度從導軌的左端開始向右運動,導體棒與導軌之間的動摩擦因數為μ=0.1,導軌與導體棒單位長度的電阻均為λ=0.1/m,不計導體棒與導軌之間的接觸電阻及地球磁場的影響(取g="10" m/s2)。

(1)通過計算分析4s內導體棒的運動情況;
(2)計算4s內回路中電流的大小,并判斷電流方向;
(3)計算4s內回路產生的焦耳熱。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(9分)如圖所示,兩平行金屬導軌間的距離L=0.40m,金屬導軌所在的平面與水平面夾角θ=37º,在導軌所在平面內,分布著磁感應強度B=0.50T、方向垂直于導軌所在平面斜向左上方的勻強磁場.金屬導軌的一端接有電動勢E=4.5V、內阻r=0.50Ω的直流電源.現把一個質量m=0.04kg的導體棒ab放在金屬導軌上,導體棒恰好靜止.導體棒與金屬導軌垂直、且接觸良好,導體棒與金屬導軌接觸的兩點間的電阻R0=2.5Ω,金屬導軌電阻不計,g取10m/s2,已知sin37º=0.60,cos37º=0.80,求:

(1)通過導體棒的電流;
(2)導體棒受到的安培力大小;
(3)導體棒受到的摩擦力.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,P、Q為水平面內平行放置的光滑金屬長直導軌,間距為L1,處在豎直向下、磁感應強度大小為B1的勻強磁場中,一導體桿ef垂直于P、Q放在導軌上,在外力作用下向左做勻速直線運動。質量為m、每邊電阻均為r、邊長為L2的正方形金屬框abcd置于豎直平面內,兩頂點a、b通過細導線與導軌相連,磁感應強度大小為B2的勻強磁場垂直金屬框向里,金屬框恰好處于靜止狀態(tài),不計其余電阻和細導線對a、b點的作用力.

(1)通過ab邊的電流Iab是多大?
(2)導體桿ef的運動速度v是多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,光滑金屬導軌 PN與QM相距1 m,電阻不計,兩端分別接有電阻R1和R2,且R1=6 Ω,R2=3Ω,ab導體棒的電阻為2 Ω.垂直穿過導軌平面的勻強磁場的磁感應強度為1T.現使ab以恒定速度v=3m/s勻速向右移動,求:

(1)金屬棒上產生的感應電動勢E
(2)R1與R2消耗的電功率分別為多少?
(3)拉ab棒的水平向右的外力F為多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(10分)兩根平行金屬導軌固定傾斜放置,與水平面夾角為37°,相距d=0.5 m,a、b間接一個電阻為R=1.5 Ω.在導軌上c、d兩點處放一根質量m=0.05 kg的金屬棒,bc長L=1 m,金屬棒與導軌間的動摩擦因數μ=0.5.金屬棒與導軌接觸點間電阻r=0.5 Ω, 金屬棒被兩個垂直于導軌的木樁頂住而不會下滑,如圖甲所示.在金屬導軌區(qū)域加一個垂直導軌斜向下的勻強磁場,磁場隨時間的變化關系如圖乙所示.重力加速度g=10 m/s2.(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8).求:

(1)0~1.0 s內回路中產生的感應電動勢大;
(2)t=0時刻,金屬棒所受的安培力大小;
(3)在磁場變化的全過程中,若金屬棒始終沒有離開木樁而上升,則圖乙中t0的最大值;
(4)通過計算在圖中畫出0~t0max內金屬棒受到的靜摩擦力隨時間的變化圖象.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,兩根電阻不計、相距L且足夠長的平行光滑導軌與水平面成 θ 角,導軌處在磁感應強度B的勻強磁場中,磁場方向垂直導軌平面斜向上,導軌下端連接阻值為R的電阻,F讓一質量為m,電阻也為R、與導軌接觸良好的水平金屬棒ab從靜止開始下滑,ab下滑距離s后開始勻速運動,重力加速度為g。求:

(1)ab棒勻速下滑時速度v的大;
(2)ab棒從靜止至開始勻速下滑的過程中,ab棒上產生的熱量。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如右圖所示,兩條平行的光滑金屬導軌固定在傾角為θ的絕緣斜面上,導軌上端連接一個定值電阻.導體棒a和b放在導軌上,與導軌垂直并良好接觸.斜面上水平虛線PQ以下區(qū)域內,存在著垂直穿過斜面向上的勻強磁場.現對a棒施以平行導軌斜向上的拉力,使它沿導軌勻速向上運動,此時放在導軌下端的b棒恰好靜止.當a棒運動到磁場的上邊界PQ處時,撤去拉力, a棒將繼續(xù)沿導軌向上運動一小段距離后再向下滑動,此時b棒已滑離導軌.當a棒再次滑回到磁場上邊界PQ處時,又恰能沿導軌勻速向下運動.已知a棒、b棒和定值電阻的阻值均為R,b棒的質量為m,重力加速度為g,導軌電阻不計.求:

(1)a棒在磁場中沿導軌向上運動的過程中,a棒中的電流強度Ia與定值電阻R中的電流強度IR之比;
(2)a棒質量ma;
(3)a棒在磁場中沿導軌向上運動時所受的拉力F.

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

一臺理想變壓器,開始時開關S接1,此時原、副線圈的匝數比是11∶1,原線圈接入電壓為220 V的正弦交流電.一只理想二極管和一個滑動變阻器串聯接在副線圈上,如圖所示.則下列判斷正確的是 (  )

A.原、副線圈中的功率之比為11∶1
B.若只將S從1撥到2,電流表示數增大
C.若開關S接1,滑動變阻器接入電路的阻值為10 Ω時,則1 min內滑動變阻器產生的熱量為1200 J
D.若只將滑動變阻器的滑片向下滑動,則兩電表示數均減小

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