精英家教網(wǎng)如圖所示，一交流發(fā)電機線圈共50匝，ab=0.1m，bd=0.2m，總電阻為10Ω，在B=0.5T的勻強磁場中從磁通量最大位置開始以100r/s的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動，外電路中接有R為40Ω的電阻，當線圈轉(zhuǎn)過
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周期時，電流表的讀數(shù)為
 
；電壓表讀數(shù)為
 
；這段時間內(nèi)通過外電阻R的電荷量為
 
．
分析：（1）電動勢的最大值為NBSω，寫出電壓的瞬時表達式，再求出有效值，即可求解電壓表與電流表示數(shù)；
（2）求電荷量用電動勢的平均值；
解答：解：根據(jù)ω=2πn得：ω=200πrad/s
電動勢最大值
Em=NBSω
=50×0.5×0.2×0.1×200π
=100πV
從圖示位置開始計時，感應電動勢的瞬時值為：e=100πsin200πt；
感應電動勢的有效值E=
100
2
π=50
2
πV；
根據(jù)閉合電路歐姆定律，則有：I=
E
R+ r
=
50
2
π
40+10
=
2
πA，因此電流表的讀數(shù)為
2
πA；
而R電阻的兩端的電壓為U=IR=40
2
πV，因此電壓表的讀數(shù)為176V；
求電荷量要用平均電動勢，
所以q=I△t=
NBS
△t(R+r)
?△t=N
△B?S
R+r
=50×
0.5×0.2×0.1
40+10
=0.01C；
故答案為：
2
πA，40
2
πV，0.01C．
點評：本題要注意求電荷量必須用電動勢的平均值，電壓表測量的是有效值，而焦耳熱也是用有效值．
練習冊系列答案
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（1）輸電線上損失的電功率；

（2）遠距離輸電的輸電效率；

（3）太陽能發(fā)電機的電動勢。

 

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求：(1)發(fā)電機的輸出電壓有效值為多少？
(2)變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為多少？
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科目：高中物理 來源：2012-2013學年黑龍江哈爾濱第六中學高二下學期期中考試物理試卷（帶解析） 題型：計算題

交流發(fā)電機的發(fā)電原理是矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸OO′勻速轉(zhuǎn)動．一小型發(fā)電機的線圈共220匝，線圈面積S＝0.05 m2，線圈轉(zhuǎn)動的頻率為50 Hz，線圈內(nèi)阻不計，磁場的磁感應強度B＝T。為用此發(fā)電機所發(fā)出交變電流帶動兩個標有“220 V，11 kW”的電機正常工作，需在發(fā)電機的輸出端a、b與電機之間接一個理想變壓器，電路如圖所示，求：

(1)發(fā)電機的輸出電壓有效值為多少？
(2)變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為多少？
(3)與變壓器原線圈串聯(lián)的交流電流表的示數(shù)為多大？

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(1)從圖示位置開始計時，線圈中感應電動勢的瞬時值表達式；
(2)電動機輸出電壓的有效值U0；
(3)用戶得到的電壓U1和功率P1．

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利用太陽電池這個能量轉(zhuǎn)換器件將輻射能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿南到y(tǒng)稱光伏發(fā)電系統(tǒng).光伏發(fā)電系統(tǒng)的直流供電方式有其局限性，絕大多數(shù)光伏發(fā)電系統(tǒng)均采用交流供電方式.將直流電變?yōu)榻涣麟姷难b置稱為逆變器，有一臺內(nèi)阻為r＝1W的太陽能發(fā)電機，供給一個學校照明用電，如圖所示，升壓變壓器的匝數(shù)比為1：4，降壓變壓器的匝數(shù)比為4：1，輸電線的總電阻R＝4W，全校共22個班，每班有“"220V 40W”"燈6盞，若全部電燈正常發(fā)光，求：

（1）輸電線上損失的電功率；

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（3）太陽能發(fā)電機的電動勢。

 

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