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题型:简答题
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简答题

一矩形线圈,在匀强磁场中绕垂直磁感线的对称轴转动,形成如图所示的交变电动势图象,试根据图象求出:

(1)线圈转动的角速度;

(2)电动势的有效值;

(3)如果线圈的内阻是10Ω,把它跟一个电阻为990Ω的电热器连在一起组成闭合电路时,10min内通过电热器的电流产生的热量是多大?

正确答案

解:(1)由图象知周期T=0.06s,角速度ω==rad/s

(2)最大值是有效值的倍,所以该交流电电动势的有效值:

E===10V

(3)根据闭合电路欧姆定律,电流:

I=

10min内电热器产生的热量为:

Q=I2Rt=(2×990×600J=118.8J

答:(1)线圈转动的角速度为rad/s;

(2)电动势的有效值为10A;

(3)10min内通过电热器的电流产生的热量是118.8J.

解析

解:(1)由图象知周期T=0.06s,角速度ω==rad/s

(2)最大值是有效值的倍,所以该交流电电动势的有效值:

E===10V

(3)根据闭合电路欧姆定律,电流:

I=

10min内电热器产生的热量为:

Q=I2Rt=(2×990×600J=118.8J

答:(1)线圈转动的角速度为rad/s;

(2)电动势的有效值为10A;

(3)10min内通过电热器的电流产生的热量是118.8J.

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题型: 单选题
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单选题

小型交流发电机中,矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动,产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系,如图所示.下列说法正确的是(  )

A产生的感应电动势瞬时值表达式为e=20sin4πt(V)

B该交流电在0.125s时,线圈平面所在位置与中性面重合

C若将此电动势加在电容为C=1μF的电容器上,则该电容器的耐压值应不小于V

D若该交流发电机的线圈在匀强磁场中匀速转动的速度增大到原来的2倍,则产生的感应电动势的最大值为V

正确答案

B

解析

解:A、由图可知,交流电的最大电压E=20V,周期T=0.250s,所以频率f=4HZ,所以感应电动势瞬时值表达式为e=20sin8πt,故A错误;

B、该交流电在0.125s时,感应电动势为零,磁通量最大,处于中性面位置,故B正确;

C、该电容器的耐压值应小于20V,故C错误;

D、感应电动势的最大值为Em=NBSω,当若该交流发电机的线圈在匀强磁场中匀速转动的速度增大到原来的2倍时,最大值变为2倍,为40V,故D错误;

故选:B.

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题型:简答题
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简答题

某电路两端交流电压u=Umsin100πt(V),在t=0.005s时刻,电压u值为10V.接在此电路两端的电压表示数为______V.如将阻值为R的电阻接在此交流电压上时电阻消耗的功率为P;而改接在电压为U0的直流电压上时功率为,则U0=______V.(结果保留三位有效数字)

正确答案

解:某电路两端交流电压u=Umsin100πt(V),

交流电压表的读数即为有效值,所以接在此电路两端的电压表示数为U==5=7.07V

如将阻值为R的电阻接在此交流电压上时电阻消耗的功率为P;而改接在电压为U0的直流电压上时功率为

根据电功率的定义得:

P==

所以U0=U=3.54V

故答案为:7.07;3.54.

解析

解:某电路两端交流电压u=Umsin100πt(V),

交流电压表的读数即为有效值,所以接在此电路两端的电压表示数为U==5=7.07V

如将阻值为R的电阻接在此交流电压上时电阻消耗的功率为P;而改接在电压为U0的直流电压上时功率为

根据电功率的定义得:

P==

所以U0=U=3.54V

故答案为:7.07;3.54.

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题型: 单选题
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单选题

线圈在匀强磁场中匀速转动产生感应电动势如图所示,从图中可知(  )

A在t1和t3时刻,线圈处于中性面位置

B在t2和t4时刻,穿过线圈的磁通量为零

C从t1到t4线圈转过的角度为πrad

D若从0时刻到t4时刻经过0.02s,则在1s内交变电流的方向改变100次

正确答案

D

解析

解:A、t1时刻和t3时刻,感应电动势为最大,线圈垂直中性面,穿过线圈的磁通量为零.故A错误.

B、由图t2时刻和t4时刻,感应电动势为零,通过线圈的磁通量最大,通过线圈的磁通量的变化率为零.故B错误.

C、一个周期线圈转动2πrad,从t1到t4线圈转过的角度为πrad,故C错误;

D、一个周期电流方向改变2次;若从0时刻到t4时刻经过0.02s,即周期为0.02s,则在1s内交变电流的方向改变100次.故D正确.

故选:D.

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题型: 单选题
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单选题

(2015春•常德校级月考)在匀强磁场中,一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转动轴匀速转动,如图甲所示.产生的交变电动势随时间变化的规律如图乙所示.则下列说法正确的是(  )

At=0.01s时穿过线框的磁通量最小

B该交变电动势的有效值为11V

C该交变电动势的瞬时值表达式为e=22sin(100πt) V

D电动势瞬时值为22V时,线圈平面与中性面的夹角为60°

正确答案

C

解析

解:A、由图象知:t=0.01s时,感应电动势为零,则穿过线框的磁通量最大,A错误;

B、该交变电动势的有效值为E===22V,B错误;

C、当t=0时,电动势为零,线圈平面与磁场方向垂直,故该交变电动势的瞬时值表达式为e=22sin(100πt)V,故C正确;

D、电动势瞬时值为22V时,代入瞬时表达式,则有线圈平面与中性面的夹角为45°,故D错误;

故选:C.

下一知识点 : 交变电流的产生
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