圖17-1-18為演示用的手搖發(fā)電機模型，勻強磁場磁感應(yīng)強度B=0.5T，線圈匝數(shù)N=50匝，每匝線圈面積為0.48 m2，轉(zhuǎn)速為150 R/min.在勻速轉(zhuǎn)動過程中，從圖示位置線圈轉(zhuǎn)過90°開始計時.

圖17-1-18

（1）寫出交流感應(yīng)電動勢瞬時值的表達式；

（2）畫出e-t圖線.

解析：從線圈平面經(jīng)過中性面開始計時，則線圈在時間t內(nèi)轉(zhuǎn)過角度ωt，于是瞬時感應(yīng)電動勢e=Emsinωt，其中Em=2NBLv=NBSω.根據(jù)交流電的方程畫圖線時，最大值是正弦圖線的峰值，由縱軸上的刻度值標出，交流電的角頻率與正弦圖線的周期相對應(yīng)，ω=2π/T，而周期由時間軸上的刻度值標出.?

由題意知：?

N=50，B=0.5T，

S=0.48 m2，e=Emsinωt，

Em=NBSω=50×0.5×0.48×5π V=188 V

所以（1）e=188sin5πt V?（2）T=2π/ω=0.4 s，e-t圖線如下圖所示.?


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

曾經(jīng)流行過一種向自行車車頭燈供電的小型交流發(fā)電機，圖17-1-20為其結(jié)構(gòu)示意圖.圖中N、S是一對固定的磁極，abcd為固定在轉(zhuǎn)軸上的矩形線框，轉(zhuǎn)軸過bc邊中點，與ab邊平行，它的一端有一半徑R0＝1.0 cm的摩擦小輪，小輪與自行車車輪的邊緣相接觸.當車輪轉(zhuǎn)動時，因摩擦而帶動小輪轉(zhuǎn)動，從而使線框在磁極間轉(zhuǎn)動.設(shè)線框由N＝800匝導(dǎo)線圈組成，每匝線圈的面積S＝20 cm2，磁極間的磁場可視作勻強磁場，磁感應(yīng)強度B＝0.010 T，自行車車輪的半徑R1＝35 cm，小齒輪的半徑R2＝4.0 cm，大齒輪的半徑R3＝10.0cm（見圖17-1-21）.現(xiàn)從靜止開始使大齒輪加速轉(zhuǎn)動，問大齒輪的角速度為多大才能使發(fā)電機輸出電壓的有效值U＝3.2 V？（假定摩擦小輪與自行車輪之間無相對滑動）

        

圖17-1-20　　　                             圖17-1-21

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科目：高中物理 來源： 題型：

曾經(jīng)流行過一種向自行車車頭燈供電的小型交流發(fā)電機，圖17-1-20為其結(jié)構(gòu)示意圖.圖中N、S是一對固定的磁極，abcd為固定在轉(zhuǎn)軸上的矩形線框，轉(zhuǎn)軸過bc邊中點，與ab邊平行，它的一端有一半徑R0＝1.0 cm的摩擦小輪，小輪與自行車車輪的邊緣相接觸.當車輪轉(zhuǎn)動時，因摩擦而帶動小輪轉(zhuǎn)動，從而使線框在磁極間轉(zhuǎn)動.設(shè)線框由N＝800匝導(dǎo)線圈組成，每匝線圈的面積S＝20 cm2，磁極間的磁場可視作勻強磁場，磁感應(yīng)強度B＝0.010 T，自行車車輪的半徑R1＝35 cm，小齒輪的半徑R2＝4.0 cm，大齒輪的半徑R3＝10.0cm（見圖17-1-21）.現(xiàn)從靜止開始使大齒輪加速轉(zhuǎn)動，問大齒輪的角速度為多大才能使發(fā)電機輸出電壓的有效值U＝3.2 V？（假定摩擦小輪與自行車輪之間無相對滑動）

        

圖17-1-20　　　                             圖17-1-21

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科目：高中物理 來源：2015屆江蘇淮安漣水縣漣西中學(xué)高一下學(xué)期期末考試物理試卷（解析版） 題型：實驗題

以下是一位同學(xué)做“探究形變與彈力的關(guān)系”的實驗。

（1）下列的實驗步驟是這位同學(xué)準備完成的，請你幫這位同學(xué)按操作的先后順序，用字母排列出來是：               。

A．以彈簧伸長量為橫坐標，以彈力為縱坐標，描出各組數(shù)據(jù)（x，F(xiàn)）對應(yīng)的點，并用平滑的曲線連結(jié)起來。

B．記下彈簧不掛鉤碼時，其下端在刻度尺上的刻度L0

C．將鐵架臺固定于桌子上，并將彈簧的一端系于橫梁上，在彈簧附近豎直固定一刻度尺

D．依次在彈簧下端掛上1個、2個、3個、4個……鉤碼，并分別記下鉤碼靜止時，彈簧下端所對應(yīng)的刻度并記錄在表格內(nèi)，然后取下鉤碼

E、以彈簧伸長量為自變量，寫出彈力與彈簧伸長量的關(guān)系式.

F、解釋函數(shù)表達式中常數(shù)的物理意義.

（2）下表是這位同學(xué)探究彈力大小與彈簧伸長量之間的關(guān)系所測的幾組數(shù)據(jù)：

彈力（F/N）

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

彈簧原來長度（L0/cm）

15

15

15

15

15

彈簧后來長度（L/cm）

16.0

17.1

18.0

18.9

20

彈簧伸長量（x/cm）

1.0

2.1

3.0

3.9

5.0

 

據(jù)上表的數(shù)據(jù)在右下圖的坐標中作出F-x圖線。

②寫出曲線的函數(shù)表達式。（x用cm作單位）：                                         

③函數(shù)表達式中常數(shù)的物理意義：                                           

 

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科目：高中物理 來源：2011-2012學(xué)年黑龍江省大慶市高三上學(xué)期期中考試物理卷（解析版） 題型：實驗題

以下是一位同學(xué)做“探究形變與彈力的關(guān)系”的實驗。

（1）下列的實驗步驟是這位同學(xué)準備完成的，請你幫這位同學(xué)按操作的先后順序，用字母排列出來是：                。

A、以彈簧伸長量為橫坐標，以彈力為縱坐標，描出各組數(shù)據(jù)（x，F(xiàn)）對應(yīng)的點，并用平滑的曲線連結(jié)起來。

B、記下彈簧不掛鉤碼時，其下端在刻度尺上的刻度L0

C、將鐵架臺固定于桌子上，并將彈簧的一端系于橫梁上，在彈簧附近豎直固定一刻度尺

D、依次在彈簧下端掛上1個、2個、3個、4個……鉤碼，并分別記下鉤碼靜止時，彈簧下端所對應(yīng)的刻度并記錄在表格內(nèi)，然后取下鉤碼

E、以彈簧伸長量為自變量，寫出彈力與彈簧伸長量的關(guān)系式.

F、解釋函數(shù)表達式中常數(shù)的物理意義.

（2）下表是這位同學(xué)探究彈力大小與彈簧伸長量之間的關(guān)系所測的幾組數(shù)據(jù)：

彈力（F/N）

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

彈簧原來長度（L0/cm）

15

15

15

15

15

彈簧后來長度（L/cm）

16.0

17.1

18.0

18.9

20

彈簧伸長量（x/cm）

1.0

2.1

3.0

3.9

5.0

 

①根據(jù)上表的數(shù)據(jù)在右下圖的坐標中作出F-x圖線。

②寫出曲線的函數(shù)表達式。（x用cm作單位）：

                                         

③函數(shù)表達式中常數(shù)的物理意義：                                     

                                          

 

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