热门试卷

解：（1）由图可知：T=3.14×10-2s，φm=1.0×10-2Wb

可求得：ω==200 rad/s

Em=nωφm=200 V   

（2）e=Emcosωt=200cos 200t V   

（3）根据闭合电路欧姆定律得：I=  

根据电流热效应可得：

代入数据得：I′=1A

答：（1）求该发电机的感应电动势的最大值Em为200V；

（2）感应电动势e的瞬时表达式为200cos 200t V；

（3）交流电流表的读数为1A．

解：（1）角速度ω=2πf=2π×=200rad/s

感应电动势的最大值为 Em=NBSω=100×0.5×100×10-4×200=100V

电动势的有效值为：E=Em=50V=70.7V

K合上后，电压表测量电阻R两端的电压，则电压表示数：U=E=×70.7V=63.63V

（2）电流最大值为Im==A=10A

图示位置感应电流最大，则瞬时值表达式为余弦表达式：i=Imcosωt=10cos200t A；

（3）线圈从图示位置开始转过90°角的过程中磁通量的变化量：△φ=BS=0.5×0.01=0.0005Wb

则q=n=100×=0.05C

（4）K合上后电阻R上消耗的功率是 P==J=450J

答：

（1）K合上后电压表的读数是63.63V；

（2）K合上后，以图示位置为计时零点，电流瞬时值的表达式为10cos200t A．

（3）求线圈从图示位置开始转过90°角的过程中，通过线圈导线截面的电量0.05C．

（4）K合上后电阻R上消耗的功率是450J．

解：（1）转速n=，角速度ω=2πn=50πrad/s

感应电动势的最大值为：Em=nBLdω=nBLd•2πn=50×0.5×0.25×0.2×25×25=62.5πV，

因由垂直于中性面开始计时，则其表达式为：e=Emcosωt=62.5πcos50πt；

（2）根据闭合电路欧姆定律得：i==4.46πcos50πt；

（3）电动势的有效值为：

电流的有效值，则：I=；

产生的热量为：Q=EIt=55.6J

（4）根据q=得通过R的电荷量为：q=．

答：（1）感应电动势e的瞬时值表达式为e=Emcosωt=62.5πcos50πt；

（2）感应电流i的瞬时值表达式为i=4.46πcos50πt；

（3）该交变电动势的有效值是139V，电流的有效值是10A，转动一周期内发热为55.6J．

（4）由图示位置转过角的过程中通过R的电荷量为0.045C．

解：（1）当线圈平面与磁场平行时ab边和cd边垂直切割磁感线，产生的感应电动势最大，最大电动势为：

   Em=NBSω=NB•2πn=20×0.2×0.22×2π×2V=0.64πV≈2V

（2）从图示位置转过90°过程中的线圈磁通量的变化量为：△Φ=B，所用时间为△t====s=s

平均电动势为：=N=N=20×V=1.28V

（3）从图示位置转过90°过程中感应电流的平均值为 =

通过导线某截面的电量为：q=△t=△t===C=0.32C

（4）从图示位置开始计时感应电动势的瞬时值表达式为 e=Emcosωt=NBSωcosωt

则得从图示位置转过60°时线圈中的感应电动势为 e=Emcosωt=Emcos60°=2×0.5V=1V

答：

（1）线圈平面与磁场平行时ab边和cd边垂直切割磁感线，产生的感应电动势最大，最大电动势为2V．

（2）从图示位置转过90°过程中的平均电动势为1.28V．

（3）从图示位置转过90°过程中通过导线某截面的电量是0.32C．

（4）从图示位置转过60°时线圈中的感应电动势是1V．