一小型發(fā)電機(jī)內(nèi)的矩形線圈在勻速磁場中以恒定的角速度ω繞垂直于磁場方向的固定軸轉(zhuǎn)動，線圈匝數(shù)n=100，穿過每匝的磁通量Φ隨時間按正弦規(guī)律變化，如圖所示，發(fā)電機(jī)內(nèi)阻r=5.0Ω，外電路電阻R=95Ω．已知感應(yīng)電動勢的最大值Em=nωΦm，其中Φm為穿過每匝線圈磁通量的最大值．求外電路中的電流的最大值．
已知感應(yīng)電動勢的最大值：
Em=nωΦm ①
設(shè)線圈在磁場中轉(zhuǎn)動的周期為T，則有：
ω=
2π
T
 ②
根據(jù)歐姆定律，電路中電流的最大值為：
Im=
Em
R+r
 ③
由題給的圖象可讀得：
Φm=1.0×10-2Wb④
T=3.14×10-2s ⑤
解以上各式，并代入數(shù)據(jù)，得：
I=2A
答：外電路中的電流的最大值為2A．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題





A．交流電的頻率為50 Hz
B．電流表的示數(shù)約為0.13 A
C．電流表的示數(shù)約為1.1 A
D．電壓表V的示數(shù)為36 V

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

一臺電動機(jī)的線圈電阻為r，接在電壓為U的電源上正常工作時，通過電動機(jī)的電流為I，則電動機(jī)轉(zhuǎn)子的輸出功率為（　�。�
A．I2rB．
U2
r
C．UID．UI-I2r

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

一發(fā)電機(jī)線圈的面積是0.05m2，共100匝，線圈電阻為1Ω，外接電阻R=9Ω，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1πT，當(dāng)線圈以300r/min的速度勻速轉(zhuǎn)動時，求：
（1）若從線圈處于中性面開始計時，寫出線圈中感應(yīng)電勢的瞬時值表達(dá)式
（2）線圈轉(zhuǎn)了130s時電動勢的瞬時值多大？
（3）電路中流過電阻R的電流的峰值是多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子是100匝，邊長為20cm的正方形線圈，將它置于B=0.05T的勻強(qiáng)磁場中，繞著垂直于磁場方向的軸以ω=100πrad/s的角速度轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動開始時線圈平面與磁場方向垂直，已知線圈的電阻為2Ω，外電路的電阻為8Ω，試求：
（1）交變電流的瞬時表達(dá)式？
（2）外電路上所消耗的功率？
（3）從計時開始，線圈轉(zhuǎn)過
π
2
的過程中，通過外電阻的電量？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

圖1是一臺發(fā)電機(jī)定子中的磁場分布圖，其中N、S是永久磁鐵的兩個磁極，它們的表面呈半圓柱面形狀．M是圓柱形鐵芯，它與磁極的柱面共軸．磁極與鐵芯之間的縫隙中形成方向沿圓柱半徑、大小近似均勻的磁場，磁感強(qiáng)度B=0.50T
圖2是該發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的示意圖（虛線表示定子的鐵芯M）．矩形線框abcd可繞過ad、cb邊的中點(diǎn)并與圖1中的鐵芯M共軸的固定轉(zhuǎn)軸oo′旋轉(zhuǎn)，在旋轉(zhuǎn)過程中，線框的ab、cd邊始終處在圖1所示的縫隙內(nèi)的磁場中．已知ab邊長L1=20.0cm，ad邊長L2=10.0cm線框共有N=8匝導(dǎo)線．將發(fā)電機(jī)的輸出端接入圖中的裝置K后，裝置K能使交流電變成直流電，而不改變其電壓的大�。绷麟姷牧硪粋�輸出端與一可變電阻R相連，可變電阻的另一端P是直流電的正極，直流電的另一個輸出端Q是它的負(fù)極．
圖3是可用于測量阿伏加德羅常數(shù)的裝置示意圖，其中A、B是兩塊純銅片，插在CuSO4稀溶液中，銅片與引出導(dǎo)線相連，引出端分別為x、y．

現(xiàn)把直流電的正、負(fù)極與兩銅片的引線端相連，調(diào)節(jié)R，使CuSO4溶液中產(chǎn)生I=0.20A的電流．假設(shè)發(fā)電機(jī)的內(nèi)阻可忽略不計，兩銅片間的電阻r是恒定的，線圈轉(zhuǎn)動的角速度ω=200rad/s，求
（1）每匝線圈中的感應(yīng)電動勢的大�。�
（2）可變電阻R與A、B間電阻r之和．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

交流發(fā)電機(jī)正常工作時，電動勢的變化規(guī)律為e=εmsinωt．如果把發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速減小一半，并且把電樞線圈的匝數(shù)增加一倍，其他條件不變，則（　�。�
A．只是電動勢的最大值增加一倍
B．電動勢的最大值和周期都增加一倍
C．電動勢的最大值和周期都減小一半
D．只是頻率減小一半，周期增加一倍

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖甲所示，長、寬分別為L1、L2的矩形金屬線框位于豎直平面內(nèi)，其匝數(shù)為n，總電阻為r，可繞其豎直中心軸O1O2轉(zhuǎn)動．線框的兩個末端分別與兩個彼此絕緣的銅環(huán)C、D（集流環(huán)）焊接在一起，并通過電刷和定值電阻R相連．線框所在空間有水平向右均勻分布的磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小隨時間t的變化關(guān)系如圖13乙所示，其中B0、B1和t1均為已知．在0～t1的時間內(nèi)，線框保持靜止，且線框平面和磁場垂直；t1時刻后線框在外力的驅(qū)動下開始繞其豎直中心軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動．求：
（1）0～t1時間內(nèi)通過電阻R的電流大��；
（2）線框勻速轉(zhuǎn)動后，在轉(zhuǎn)動一周的過程中電流通過電阻R產(chǎn)生的熱量；
（3）線框勻速轉(zhuǎn)動后，從圖甲所示位置轉(zhuǎn)過90°的過程中，通過電阻R的電荷量．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖是一正弦式交變電流的電壓圖象．從圖象可知電壓的最大值和頻率分別為（　　）
A．10V，0.02sB．10V，50Hz
C．10
2
V，0.02s		D．10
2
V，50Hz

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