Question

【題目】如圖所示，一個(gè)長(zhǎng)0.2m、寬0.1m、匝數(shù)500匝的矩形金屬線(xiàn)圈（電阻不計(jì)），在B=0.1T勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以恒定的角速度ω=100rad/s繞垂直于磁場(chǎng)方向的固定軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線(xiàn)圈兩端通過(guò)電刷與圖示的電路連接，其中電阻R1=50Ω，R2=2Ω，理想變壓器的原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)比n1：n2=5：1．求：（電表均為理想電表）
（1）從中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)，線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬間值表達(dá)式；
（2）開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)交流電壓表、交流電流表的示數(shù)U、I；
（3）開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)交流電壓表、交流電流表的示數(shù)U′、I′．

Answer 1

【答案】（1）e＝Emsinωt＝100sin100t(V)；（2）；（3）

【解析】（1）線(xiàn)圈感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值：
從中性面開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)：
（2）開(kāi)關(guān)s閉合時(shí)，電阻 短路，

根據(jù)理想變壓器方程有：
解得

電阻R2上的電流：

根據(jù)理想變壓器方程：，解得：

開(kāi)關(guān)s斷開(kāi)時(shí)，電阻R1和理想變壓器串聯(lián)根據(jù)串聯(lián)電路規(guī)律理想變壓器方程有：

變壓比規(guī)律：

變流比規(guī)律

聯(lián)立解得：，。