如图所示,匀强磁场的磁感应强度B=12πT,矩形线圈的匝数N=100,边长Lab=0.20m,Lbc=0.10m,以300r/min的

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-06-25
如图所示为交流发电机示意图,矩形线圈的匝数N=50匝,每匝线圈的边长lab=0.4m,lbc=0.2m,矩形线圈所在处

(1)n=100πr/s,ω=2πn=200 rad/s,根据Em=NBωS,可得感应电动势的最大值:Em=50×0.2×0.4×0.2×200V=160V;(2)Im=EmR+ r=16A若线框从通过中性面时开始计时,回路中电流随时间变化的关系式i=Imsinωt=16sin200t A.(3)电压表和电流表测量的是有效值,电流表的读数I=162A=82A,交流电压表读数U=IR=722V;(4)此交流发电机的总功率P=EI=1602×82=1280W,输出功率P′=UI=1152W.答:(1)线圈中产生的感应电动势的最大值160V;(2)若线框从通过中性面时开始计时,回路中电流随时间变化的关系式i=16sin200t A;(3)交流电压表读数是722V,电流表的读数是8<td style=

线圈转动频率 f=3000/60=50Hz
线圈转动角速度ω=2πf=2π×50=100π rad/s
电动势最大值 Em=NBSω=100×0.50×0.20×0.10×100π=100π V
e=Emsinωt=100π·sin100πt
Im=Em/(R+r)=100π/(2+8)=10π
i=Im·sinωt=10π·sin100πt
转过π/2,磁通量变化量△Φ=BS=0.50×0.20×0.10=0.01 Wb
线圈转动周期T=1/f
转过π/2所用时间 △t=T/4=1/4f=1/200 s
电动势的平均值=N△Φ/△t=100×0.01÷ 1/200=200V

(1)线圈的角速度:
ω=2πn=2π
300
60
rad/s=10πrad/s
感应电动势的最大值:
Em=NBSω=100×
1
×(0.2×0.1)×10π=10V
故线圈中感应电动势的瞬时值表达式为:
e=Emsinωt=10sin10πt(V)
(2)根据欧姆定律,电流的瞬时值为:
i=
e
R+r
10sin10πt
8+2
=sin10πt(A)
电流表的读数为:
I=
Im


  • 如图所示,匀强磁场的磁感应强度B= 1 2π T,矩形线圈的匝数N=100,边长...
    答:(1)线圈的角速度:ω=2πn=2π 300 60 rad/s=10πrad/s感应电动势的最大值:E m =NBSω=100× 1 2π ×(0.2×0.1)×10π=10V故线圈中感应电动势的瞬时值表达式为:e=E m sinωt=10sin10πt(V)(2)根据欧姆定律,电流的瞬时值为:i= e R+r ...
  • 如图,匀强磁场的磁感应强度B=0.5T,边长为L=10cm的正方形线圈abcd共100...
    答:设匀速转动的角速度为ω 1、Em=NBSω=100*0.5*0.1*0.1*ω=0.5ω 瞬时值表达式为e=0.5ωsinωt(v)2、Q=IΔt=E/R*Δt=(NΔΦ/Δt )/R* Δt= NΔΦ/R=100*BScos60/R=100*0.5*0.1*0.1*0.5=0.25C 3、转动90度用时为t=T/4=2π/ω/4=π/2ω 外力做的功...
  • 如图所示,匀强磁场的磁感应强度B=0.5T,边长L=10cm的正方形线圈abcd共10...
    答:(1)ω=22rad/s感应电动势的最大值Em=nBSω=100×0.5×0.01×22=2V,因为从磁通量为零的位置计时,所以感应电动势按余弦规律变化,e=Emcosωt=2cos22t V.(2)电动势的有效值为E=Em2=1V,电流I=ER+r=0.2A,电压表示数U=IR=4×0.2V=0.8V.(3)线圈转过14周期时间内,该...
  • 如图所示,匀强磁场的磁感应强度B=0.5T,边长L=10cm的正方形线圈共100匝...
    答:(1)感应电动势的最大值为:Em=nBωS=100×0.5×10×(0.1)2 V=5 V感应电动势的瞬时值表达式为:e=Emcosωt=5cos10t V(2)电动势的有效值为:E=22Em=522V,电路中电流的有效值为:I=ER+r=5225=5210A,线圈从图示位置转过π2的过程中外力做的功为:W=I2(R+r)t,t=π...
  • 如图所示,匀强磁场的磁感应强度B=2T,匝数n=6的矩形线圈abcd绕中心轴OO...
    答:sinωt=48sin 200t V.(3)i-ωt图象如图所示(4)当线圈从图示位置转过30°角时,穿过线圈的磁通量Φ和感应电动势e分别为:Φ=BL1L2?sin 30°=2×0.1×0.2×12 Wb=0.02 Wbe=48sin 30°V=24 V由欧姆定律可得此时电流瞬时值为:i=eR=0.6 A.(5)线圈从图示位置转过π2的过...
  • 如图所示,匀强磁场的磁感应强度B=0.2T,通电直导线与磁场方向垂直,导线...
    答:由图可知电流与磁场方向垂直,因此直接根据安培力的大小为:F=BIL=0.2×0.2×1=0.04N,由左手定则判断方向向上;答:(1)该导线所受安培力F的大小为0.04N;(2)在图中画出该导线所受安培力的方向如图.
  • 如图所示,匀强磁场的磁感应强度B=1T,边长L=20cm的正方形线圈abcd共100...
    答:(1)根据Em=NBωS,可得感应电动势的最大值:Em=100×1×0.22×100π=400πV;(2)由于线框垂直于中性面开始计时,所以瞬时感应电动势表达式:e=Emcos100πt(V);当线圈转过60°角时的瞬时感应电动势为:e=200πV;(3)根据法拉第电磁感应定律可得转60°角的过程中产生的平均感应电动势...
  • 如图所示,匀强磁场的磁感应强度为B=0.15T,方向垂直纸面向内,处于半径为...
    答:在磁场中运动时间最大,最长时间为:t=πm3qB=π108×0.15=2.1×10-7s;(3)先画出圆形磁场转动θ角情形下带电粒子在磁场中运动情形,如图(b)所示,由图中几何和三角关系列出:x=rtanθ ⑦α=2θ ⑧y=(2R-x)tanα ⑨由⑦-⑨y=(2R?rtanθ)tanα=0.2(1?tanθ)2...
  • (2014?潍坊模拟)如图所示,匀强磁场的磁感应强度B=25πT.单匝矩形线圈...
    答:A、小灯泡正常发光,故变压器的输出电流为:I2=36W36V=1A;根据变流比公式:I1I2=n2n1,解得:I1=2A;故A错误;B、小灯泡正常发光,故变压器的输出电压为36V,根据变压比公式U1U2=n1n2,解得:U1=18V;故矩形线圈产生电动势的有效值为18V;故B正确;C、矩形线圈产生电动势的最大值为182V...
  • 如图所示,匀强磁场的磁感应强度B=0.8T,矩形线圈abcd的面积S=0.5㎡,匝...
    答:(1)绕ab转过60°时…正好整个面积进入磁场…Φ=BScos60°=0.8×0.5×1/2=0.2 (2)以ab为轴转60…磁感线垂直通过的面积不变(可以用第一小题求的与原来的相比都是1/2*BS)…所以ΔΦ=0.(3)磁通量有正负之分哦~Φ1=BS*1/2=0.2 Φ2=-BS=-0.4 ΔΦ=|Φ2-Φ1|=0.6 希望...