Question

【題目】圖甲所示為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)的原理圖，其矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的固定軸按如圖所示方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈的匝數(shù)n=100，電阻r=10Ω，線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)與電阻R連接，阻值R=90Ω，與R并聯(lián)的交流電壓表為理想電表。在t=0時(shí)刻，線圈平面與磁場(chǎng)方向平行，穿過每匝線圈的磁通量隨時(shí)間t按圖乙所示正弦規(guī)律變化。（取π=3.14）求：

(1)交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的最大值；

(2)電路中交流電壓表的示數(shù)；

(3)從圖示位置轉(zhuǎn)過，通過線圈的電荷量和整個(gè)回路的焦耳熱。

Answer 1

【答案】(1)200V；(2)V；(3)0.02C；3.14J

【解析】

(1)由－t圖線可知Wb，，因?yàn)?/span>，所以

，V

(2)電動(dòng)勢(shì)的有效值

V

由閉合電路歐姆定律得，電路中電流的有效值為

交流電壓表的示數(shù)為

(3) 從圖示位置轉(zhuǎn)過，磁通量變化量為

通過線圈的電荷量

根據(jù)焦耳定律可得