Question

如圖13-1-4所示，矩形線框的匝數n=250匝，ab=12 cm,ad=10 cm，線框置于B=T的勻強磁場中繞垂直于磁場的軸以120 r/min勻速轉動，線框通過滑環與外電路相連，外電路接有R=12 Ω 的電阻及一只發光的電壓為12 V的氖泡L，求：

圖13-1-4

（1）當開關S接e時，A表的讀數為多少？R的熱功率為多大？10 min內外力對線框做功多少？

（2）當開關S接f時，氖泡的閃光頻率為多大？通電10 min，氖泡發光的總時間為多少？（線框電阻不計）

Answer 1

(1) A  24 W  1.44×10⁴ J

(2)4 Hz  200 s

解析:

（1）S接e時，有：I==

代入數據得I= A

P=I²·R=24 W

W=P·t=24×10×60 J=1.44×10⁴ J.

（2）S接f時，根據正弦曲線變化規律，由U=U_msinωt,即12=24sinωt，可得t=，可知在交變電流的一個周期T內，氖泡閃光2次，一周期內的發光時間為，因T= s，故氖泡閃光頻率為4 Hz，

故通電10 min，氖泡發光的總時間為：

t_總=×=200 s.