专题26 交流电的产生及描述
题型一 交变电流的产生及变化规律 1
题型二 交流电有效值的求解 5
题型三 交变电流“四值”的比较 7
题型一 交变电流的产生及变化规律
1.交变电流的产生
(1)线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动.
(2)两个特殊位置的特点:
①线圈平面与中性面重合时,S⊥B,Φ最大,=0,e=0,i=0,电流方向将发生改变.
②线圈平面与中性面垂直时,S∥B,Φ=0,最大,e最大,i最大,电流方向不改变.
(3)电流方向的改变:线圈通过中性面时,电流方向发生改变,一个周期内线圈两次通过中性面,因此电流的方向改变两次.
(4)交变电动势的最大值Em=nBSω,与转轴位置无关,与线圈形状无关.
2.交变电流的变化规律(线圈在中性面位置开始计时)
规律 物理量 函数表达式 图象
磁通量 Φ=Φmcos ωt=BScos ωt
电动势 e=Emsin ωt=nBSωsin ωt
电压 u=Umsin ωt=sin ωt
电流 i=Imsin ωt=sin ωt
(2023 和平区校级一模)如图所示,(a)→(b)→(c)→(d)→(e)过程是交流发电机发电的示意图,线圈的ab边连在金属滑环K上,cd边连在金属滑环L上,用导体制成的两个电刷分别压在两个滑环上,线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路连接,线圈转动的角速度为ω,线圈中最大电流为Im,以下说法正确的是( )
A.图(a)中,线圈平面与磁感线垂直,磁通量变化率最大
B.从图(b)开始计时,线圈中电流随时间t变化的关系式i=Imsinωt
C.当线圈转到图(c)位置时,感应电流最小,且电流改变方向
D.当线圈转到图(d)位置时,感应电动势最小,ab边电流方向为b→a
【解答】解:A、图(a)中,线圈与磁场垂直,位于中性面位置,穿过线圈的磁通量最大,磁通量变化率为0,故A错误;
B、从图(b)开始计时,此时线圈垂直于中性面,线圈中感应电流最大,感应电流的表达式为i=Imcosωt,故B错误;
C、当线圈转到图(c)位置时,线圈在中性面位置,穿过线圈的磁通量最大,产生的感应电流为零,电流方向将改变,故C正确;
D、当线圈转到图(d)位置时,磁通量最小,磁通量的变化率最大,故线圈产生的感应电动势最大,由右手定则可知,ab边感应电流方向为b→a,故D错误。
故选:C。
(2023春 西宁期末)一矩形线圈,绕垂直匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动.线圈中的感应电动势e随于时间t的变化如图所示.下面说法中正确的是( )
A.t1时刻通过线圈的磁通量为零
B.t2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大
C.t3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大
D.每当e变换方向时,通过线圈的磁通量绝对值都为最大
【解答】解:A、由图可知,t1时刻线圈的感应电动势最小(零),则磁通量的变化率也为零,所以通过线圈的磁通量为最大,故A错误;
B、由图可知,t2时刻线圈的感应电动势最大,则磁通量的变化率也为最大,所以通过线圈的磁通量为零,故B错误;
C、由图可知,t3时刻线圈的感应电动势最小(零),则磁通量的变化率也为零,所以C错误;
D、每当e变换方向时,即感应电动势为零时,则通过线圈的磁通量绝对值都为最大。故D正确;
故选:D。
(2023春 重庆期中)如图所示,在磁感应强度大小为B的匀强磁场中,有一面积为S的矩形单匝闭合导线abcd,ab边与磁场方向垂直,线框的电阻为R。使线框以恒定的角速度ω绕过ab、bc中点的轴旋转。则( )
A.线框平面与磁场方向平行时,线框中的电流为零
B.线框平面与磁场方向平行时,线框的磁通量变化率为零
C.线框中感应电动势的最大值是BSω
D.线框中感应电动势的有效值是BSω
【解答】解:AB.线框平面与磁场方向平行时,穿过线框的磁通量为零,磁通量变化率最大,由法拉第电磁感应定律知线框中感应电动势最大,由闭合电路欧姆定律知此时线框的电流最大,故AB错误;
CD.线框中感应电动势的最大值为:
Em=BSω
线框中感应电动势的有效值为:
故C正确,D错误。
故选:C。
(2023春 湟中区校级期末)手摇式交流发电机结构如图所示,灯泡L与交流电流表A串联后通过电刷、滑环与矩形线圈相连。摇动手柄,使线圈在匀强磁场中绕垂直磁场的轴OO'逆时针匀速转动,从t=0时刻开始,线圈中的磁通量变化如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.t1时刻线圈中电流最大
B.t3时刻通过电流表的电流改变方向
C.t3时刻线圈所在平面和磁场平行
D.线圈转速变快,交流电周期将变大
【解答】解:A.t1时刻线圈中磁通量最大,磁通量变化率为0,线圈产生的感应电动势为零,由闭合电路欧姆定律知电流为0,故A错误;
BC.t3时刻线圈位于中性面,线圈所在平面和磁场垂直,通过电流表的电流改变方向,故B正确,C错误;
D.线圈转速变快,交流电频率变大,周期变小,故D错误。
故选:B。
(2023春 房山区期中)图甲是小型交流发电机的示意图,两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场,A为交流电流表。线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO'沿逆时针方向匀速转动,从图示位置开始计时,产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示,以下判断正确的是( )
A.电流表的示数为10A
B.线圈转动的角速度为50πrad/s
C.0.01s时线圈平面与磁场方向垂直
D.0.02s时线圈中磁通量最大
【解答】解:A、由i﹣t图像可知交流电电流的最大值是Im
由于电流表的示数为有效值,故I
故A正确;
B、由i﹣t图像可知周期T=0.02s
角速度ω100πrad/s
故B错误;
C、0.01s时线圈中的感应电流达到最大,感应电动势最大,则穿过线圈的磁通量变化最快,磁通量为0,故线圈平面与磁场方向平行,故C错误;
D、0.02s时感应电流最大,感应电动势最大,穿过线圈的磁通量为零,故D错误。
故选:A。
题型二 交流电有效值的求解
1.正弦式交流电的有效值:
I=,U=,E=
2.非正弦式交流电有效值的求解需根据电流的热效应进行计算.
(2023春 扬州期中)如图是某无线充电接收端电流经电路初步处理后的i﹣t图像,则该交变电流的有效值为( )
A. B.5A C.6A D.
【解答】解:由图可知,该交流电的周期为3s,设该交流电的有效值为I有,根据有效值的定义有
代入数据,有
解得:,故A正确,BCD错误。
故选:A。
(2023春 滁州期中)如图是一交变电流的i﹣t图像,则该交变电流的有效值为( )
A.3A B.4A C. D.
【解答】解:设交流电电流的有效值为I,周期为T=3×10﹣2s,电阻为R,则有:I2RT=()2RI2mR,
代入数据解得:I,故ABC错误,D正确;
故选:D。
(2023春 西城区期末)A、B是两个完全相同的电热器,A通以图1所示的交流电,B通以图2所示的正弦式交变电流。两电热器的电功率之比为( )
A.2:1 B. C.1:1 D.
【解答】解:由图像得,通过A的电流的有效值为IA=I0
A电热器的电功率为PAR
根据正弦式交变电流规律可知,通过B的电流的有效值为IB
B电热器的电功率为PA=()2R
则两电热器的电功率之比为PA:PBR:()2R=2:1
故A正确,BCD错误。
故选:A。
(2023春 拉萨期末)如图示,为一交流随时间变化的图象,则此交流的有效值为( )
A.A B.2A C.A D.3A
【解答】解:设交流电电流的有效值为I,周期为T,电阻为R。
则I2RTR
解得:IA
故选:C。
(2023春 重庆期末)如图所示,单匝矩形闭合线框abcd的bc边位于竖直虚线OO′处,整个空间有垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场,该线框可绕虚线OO′在水平面内以角速度ω匀速转动。该线框电阻为R,长度bc=2ab=2l,则该线框的电功率为( )
A. B. C. D.
【解答】解:线框绕虚线OO′在水平面内以角速度ω匀速转动,该线框的电动势最大值
有效值
该线框的电功率为
联立解得
故C正确,ABD错误。
故选:C。
题型三 交变电流“四值”的比较
交变电流的瞬时值、峰值、有效值和平均值的比较
物理量 物理含义 重要关系 适用情况及说明
瞬时值 交变电流某一时刻的值 e=Emsin ωt i=Imsin ωt 计算线圈某时刻的受力情况
峰值 最大的瞬时值 Em=nBSω Im= 讨论电容器的击穿电压
有效值 跟交变电流的热效应等效的恒定电流的值 E= U= I= 适用于正(余)弦式交变电流 (1)计算与电流的热效应有关的量(如电功、电功率、电热等) (2)电气设备“铭牌”上所标的一般是有效值 (3)保险丝的熔断电流为有效值
平均值 交变电流图象中图线与时间轴所夹的面积与时间的比值 =Bl =n = 计算通过电路横截面的电荷量
(2023 沧州一模)如图所示,面积为S、电阻为R的单匝矩形闭合导线框abcd处于磁感应强度为B的垂直纸面向里的匀强磁场中(cd边右侧没有磁场)。若线框从图示位置开始绕与cd边重合的竖直固定轴以角速度ω开始匀速转动,则线框旋转一周的过程中,下列说法正确的是( )
A.线框中感应电动势的最大值为
B.线框中感应电动势的有效值为
C.线框中感应电流的有效值为
D.从图示位置开始转过的过程中,通过导线某横截面的电荷量为
【解答】解:A.线框中产生感应电动势的最大值Em=BSω
故A错误;
BC.由有效值的定义得
可得,
故B正确,C错误;
D.线框转过后,此时线框的有效面积为
根据
可得通过某横截面的电荷量为
故D错误。
故选:B。
(2023春 南岗区校级月考)甲、乙、丙三图中各段曲线均为正弦曲线的一部分,关于四图,下列说法正确的是( )
A.图甲中电流的峰值为2A,有效值为A,周期为5s
B.图乙中电流的峰值为5A,有效值为A
C.图丙中电流的峰值为2A,有效值为A
D.图丁中电流的最大值为4A,有效值为A,周期为2s
【解答】答:A、图甲中电流的峰值为2A,有效值为I1A,周期为4s,故A错误;
B、乙中电流的峰值为5A,有效值为I2,故B正确;
C、丙中电流的峰值为2A,设有效值为I3,由有效值定义:,解得:I3=1A,故C错误;
D、丁中电流的最大值为4A,设有效值为I4,由有效值定义:4,解得:I4,故D错误。
故选:B。
(2023 海淀区校级三模)正弦交变电源与电阻R、交流电压表按照图1所示的方式连接,R=10Ω,交流电压表的示数是10V,图2是交变电源输出电压u随时间t变化的图像。则( )
A.通过R的电流iR随时间t变化的规律是
B.通过R的电流最大值是1A
C.R两端的电压uR随时间t变化的规律是
D.R两端的电压有效值是
【解答】解:ACD.交流电压表的示数为有效值,交流电压表的示数是10V,所以R两端的电压有效值是10V,电压表的最大值为
由图可得周期T=2×10﹣2s
则角速度为
交变电源输出电压u随时间t变化的图象,则输出电压u随时间t的表达式为
因此通过R的电流iR随时间t变化的规律是
而R两端的电压uR随时间t变化的规律是
故A正确,CD错误;
B.通过R的电流的最大值为,故B错误。
故选:A。
(2023春 荔湾区校级月考)如图甲所示,为某品牌电热毯的简易电路,电热丝的电阻为R=484Ω,现将其接在u=220sin100πt(V)的正弦交流电源上,电热毯被加热到一定温度后,温控装置P使输入电压变为图乙所示的波形,从而进入保温状态,若电热丝的电阻保持不变,则保温状态下,理想交流电压表V的读数最接近下列哪一组数据( )
A.220V B.156V C.110V D.311V
【解答】解:设电压有效值为U,根据有效值的定义可得:,代入数据得:U=156V,故B正确,ACD错误。
故选:B。
(2023 南通模拟)如图所示,纸面内有一“凹”字形单匝金属线框组成闭合回路,置于垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中,线框的总电阻为R,边长如图所示.线框绕ab轴做角速度为ω的匀速圆周运动。则从图示位置( )
A.转动90°时回路中电流方向发生改变
B.转动180°的过程中通过导线截面的电荷量为零
C.转动90°时回路中感应电动势大小为3BL2ω
D.转动过程中电流的有效值为
【解答】解:A、通过一次中性面(即线框与磁场垂直位置)时电流方向才会发生改变,故A错误;
B、转动180°的过程中通过导线截面的电荷量为q Δt,故B错误;
C、转动90°时回路中感应电动势大小为Em=B×2L(2Lω)﹣BL(Lω)=3BL2ω,故C正确;
D、转动过程中感应电动势的有效值为E,电流的有效值为I,联立解得I,故D错误。
故选:C。
(2023春 和平区校级月考)图为发电机的原理图。边长为L的n匝正方形线圈,在磁感应强度为B的匀强磁场中,绕垂直于磁场的中心轴做匀速转动,角速度为ω,线圈电阻不计,外接电阻R和电压表,下列说法正确的是( )
A.从图示位置开始计时,线框中的感应电动势的瞬时值表达式为e=nBL2ωsinωt
B.若将电阻R换成电容器,电容器的耐压值可以为
C.从图示位置转过90°流过R中的电量
D.线框转一周,外力所做的功为
【解答】解:A.图示位置为垂直中性面位置,从图示位置开始计时,线框中的感应电动势的瞬时值表达式为e=nBL2ωcosωt,故A错误;
B.电容器的耐压值为其交流电的最大值,必须保证线圈转动产生的最大感应电动势小于耐压值,线圈转动产生的感应电动势的最大值为nBL2ω,故B错误;
C.从图示位置转过90°流过R中的电量,故C错误;
D.线框转一周,外力所做的功就是回路产生的焦耳热,则,故D正确。
故选:D。
(2023春 福州期中)如图(甲)为小型旋转电枢式交流发电机的原理图,其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO'按如图所示方向匀速转动,线圈的匝数n=100、电阻r=10Ω,线圈的两端经集流环与电阻R连接,电阻R=90Ω,与R并联的交流电压表为理想电表。在t=0时刻,线圈平面与磁场方向平行,穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按图(乙)所示正弦规律变化。(取π=3.14)求:
(1)交流发电机产生的电动势的最大值;
(2)从t=0时刻开始计时,线圈转过60°时线圈中感应电流瞬时值及回路中的电流方向;
(3)从图示位置转过90°,通过线圈的电荷量q,以及外力对线圈所做的功W外。
【解答】解:(1)由Φ﹣t图线可知,T=6.28×10﹣2s,
因为Φm=BS,
,
所以Em=nBSω=nΦmω=100×2.0×10﹣2×100V=200V;
(2)因为e=Emcosωt(V)
所以
得:i=2cos60°(A)=1A,
根据楞次定律可知电流方向为abcda;
(3)电动势的有效值为,
由闭合电路欧姆定律得,电路中电流的有效值为:,
通过线圈的电荷量为:,
根据焦耳定律可得:,
外力对线圈做功为W外=Q=3.14J。
答:(1)交流发电机产生的电动势的最大值为200V;
(2)从t=0时刻开始计时,线圈转过60°时线圈中感应电流瞬时值为1A,回路中的电流方向为abcda;
(3)从图示位置转过90°,通过线圈的电荷量q为0.02C,外力对线圈所做的功W外为3.14J。
精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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专题26 交流电的产生及描述
题型一 交变电流的产生及变化规律 1
题型二 交流电有效值的求解 4
题型三 交变电流“四值”的比较 5
题型一 交变电流的产生及变化规律
1.交变电流的产生
(1)线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动.
(2)两个特殊位置的特点:
①线圈平面与中性面重合时,S⊥B,Φ最大,=0,e=0,i=0,电流方向将发生改变.
②线圈平面与中性面垂直时,S∥B,Φ=0,最大,e最大,i最大,电流方向不改变.
(3)电流方向的改变:线圈通过中性面时,电流方向发生改变,一个周期内线圈两次通过中性面,因此电流的方向改变两次.
(4)交变电动势的最大值Em=nBSω,与转轴位置无关,与线圈形状无关.
2.交变电流的变化规律(线圈在中性面位置开始计时)
规律 物理量 函数表达式 图象
磁通量 Φ=Φmcos ωt=BScos ωt
电动势 e=Emsin ωt=nBSωsin ωt
电压 u=Umsin ωt=sin ωt
电流 i=Imsin ωt=sin ωt
(2023 和平区校级一模)如图所示,(a)→(b)→(c)→(d)→(e)过程是交流发电机发电的示意图,线圈的ab边连在金属滑环K上,cd边连在金属滑环L上,用导体制成的两个电刷分别压在两个滑环上,线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路连接,线圈转动的角速度为ω,线圈中最大电流为Im,以下说法正确的是( )
A.图(a)中,线圈平面与磁感线垂直,磁通量变化率最大
B.从图(b)开始计时,线圈中电流随时间t变化的关系式i=Imsinωt
C.当线圈转到图(c)位置时,感应电流最小,且电流改变方向
D.当线圈转到图(d)位置时,感应电动势最小,ab边电流方向为b→a
(2023春 西宁期末)一矩形线圈,绕垂直匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动.线圈中的感应电动势e随于时间t的变化如图所示.下面说法中正确的是( )
A.t1时刻通过线圈的磁通量为零
B.t2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大
C.t3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大
D.每当e变换方向时,通过线圈的磁通量绝对值都为最大
(2023春 重庆期中)如图所示,在磁感应强度大小为B的匀强磁场中,有一面积为S的矩形单匝闭合导线abcd,ab边与磁场方向垂直,线框的电阻为R。使线框以恒定的角速度ω绕过ab、bc中点的轴旋转。则( )
A.线框平面与磁场方向平行时,线框中的电流为零
B.线框平面与磁场方向平行时,线框的磁通量变化率为零
C.线框中感应电动势的最大值是BSω
D.线框中感应电动势的有效值是BSω
(2023春 湟中区校级期末)手摇式交流发电机结构如图所示,灯泡L与交流电流表A串联后通过电刷、滑环与矩形线圈相连。摇动手柄,使线圈在匀强磁场中绕垂直磁场的轴OO'逆时针匀速转动,从t=0时刻开始,线圈中的磁通量变化如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.t1时刻线圈中电流最大
B.t3时刻通过电流表的电流改变方向
C.t3时刻线圈所在平面和磁场平行
D.线圈转速变快,交流电周期将变大
(2023春 房山区期中)图甲是小型交流发电机的示意图,两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场,A为交流电流表。线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO'沿逆时针方向匀速转动,从图示位置开始计时,产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示,以下判断正确的是( )
A.电流表的示数为10A
B.线圈转动的角速度为50πrad/s
C.0.01s时线圈平面与磁场方向垂直
D.0.02s时线圈中磁通量最大
题型二 交流电有效值的求解
1.正弦式交流电的有效值:
I=,U=,E=
2.非正弦式交流电有效值的求解需根据电流的热效应进行计算.
(2023春 扬州期中)如图是某无线充电接收端电流经电路初步处理后的i﹣t图像,则该交变电流的有效值为( )
A. B.5A C.6A D.
(2023春 滁州期中)如图是一交变电流的i﹣t图像,则该交变电流的有效值为( )
A.3A B.4A C. D.
(2023春 西城区期末)A、B是两个完全相同的电热器,A通以图1所示的交流电,B通以图2所示的正弦式交变电流。两电热器的电功率之比为( )
A.2:1 B. C.1:1 D.
(2023春 拉萨期末)如图示,为一交流随时间变化的图象,则此交流的有效值为( )
A.A B.2A C.A D.3A
(2023春 重庆期末)如图所示,单匝矩形闭合线框abcd的bc边位于竖直虚线OO′处,整个空间有垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场,该线框可绕虚线OO′在水平面内以角速度ω匀速转动。该线框电阻为R,长度bc=2ab=2l,则该线框的电功率为( )
A. B. C. D.
题型三 交变电流“四值”的比较
交变电流的瞬时值、峰值、有效值和平均值的比较
物理量 物理含义 重要关系 适用情况及说明
瞬时值 交变电流某一时刻的值 e=Emsin ωt i=Imsin ωt 计算线圈某时刻的受力情况
峰值 最大的瞬时值 Em=nBSω Im= 讨论电容器的击穿电压
有效值 跟交变电流的热效应等效的恒定电流的值 E= U= I= 适用于正(余)弦式交变电流 (1)计算与电流的热效应有关的量(如电功、电功率、电热等) (2)电气设备“铭牌”上所标的一般是有效值 (3)保险丝的熔断电流为有效值
平均值 交变电流图象中图线与时间轴所夹的面积与时间的比值 =Bl =n = 计算通过电路横截面的电荷量
(2023 沧州一模)如图所示,面积为S、电阻为R的单匝矩形闭合导线框abcd处于磁感应强度为B的垂直纸面向里的匀强磁场中(cd边右侧没有磁场)。若线框从图示位置开始绕与cd边重合的竖直固定轴以角速度ω开始匀速转动,则线框旋转一周的过程中,下列说法正确的是( )
A.线框中感应电动势的最大值为
B.线框中感应电动势的有效值为
C.线框中感应电流的有效值为
D.从图示位置开始转过的过程中,通过导线某横截面的电荷量为
(2023春 南岗区校级月考)甲、乙、丙三图中各段曲线均为正弦曲线的一部分,关于四图,下列说法正确的是( )
A.图甲中电流的峰值为2A,有效值为A,周期为5s
B.图乙中电流的峰值为5A,有效值为A
C.图丙中电流的峰值为2A,有效值为A
D.图丁中电流的最大值为4A,有效值为A,周期为2s
(2023 海淀区校级三模)正弦交变电源与电阻R、交流电压表按照图1所示的方式连接,R=10Ω,交流电压表的示数是10V,图2是交变电源输出电压u随时间t变化的图像。则( )
A.通过R的电流iR随时间t变化的规律是
B.通过R的电流最大值是1A
C.R两端的电压uR随时间t变化的规律是
D.R两端的电压有效值是
(2023春 荔湾区校级月考)如图甲所示,为某品牌电热毯的简易电路,电热丝的电阻为R=484Ω,现将其接在u=220sin100πt(V)的正弦交流电源上,电热毯被加热到一定温度后,温控装置P使输入电压变为图乙所示的波形,从而进入保温状态,若电热丝的电阻保持不变,则保温状态下,理想交流电压表V的读数最接近下列哪一组数据( )
A.220V B.156V C.110V D.311V
(2023 南通模拟)如图所示,纸面内有一“凹”字形单匝金属线框组成闭合回路,置于垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中,线框的总电阻为R,边长如图所示.线框绕ab轴做角速度为ω的匀速圆周运动。则从图示位置( )
A.转动90°时回路中电流方向发生改变
B.转动180°的过程中通过导线截面的电荷量为零
C.转动90°时回路中感应电动势大小为3BL2ω
D.转动过程中电流的有效值为
(2023春 和平区校级月考)图为发电机的原理图。边长为L的n匝正方形线圈,在磁感应强度为B的匀强磁场中,绕垂直于磁场的中心轴做匀速转动,角速度为ω,线圈电阻不计,外接电阻R和电压表,下列说法正确的是( )
A.从图示位置开始计时,线框中的感应电动势的瞬时值表达式为e=nBL2ωsinωt
B.若将电阻R换成电容器,电容器的耐压值可以为
C.从图示位置转过90°流过R中的电量
D.线框转一周,外力所做的功为
(2023春 福州期中)如图(甲)为小型旋转电枢式交流发电机的原理图,其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO'按如图所示方向匀速转动,线圈的匝数n=100、电阻r=10Ω,线圈的两端经集流环与电阻R连接,电阻R=90Ω,与R并联的交流电压表为理想电表。在t=0时刻,线圈平面与磁场方向平行,穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按图(乙)所示正弦规律变化。(取π=3.14)求:
(1)交流发电机产生的电动势的最大值;
(2)从t=0时刻开始计时,线圈转过60°时线圈中感应电流瞬时值及回路中的电流方向;
(3)从图示位置转过90°,通过线圈的电荷量q,以及外力对线圈所做的功W外。
精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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