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题型:简答题
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简答题

圆形线圈共100匝,半径为r=0.1 m,在匀强磁场中绕过直径的轴匀速转动,角速度为ωrad/s,电阻为R=10 Ω,求:

(1)从图示位置转过90°时,线圈中的感应电流为多大?

(2)写出线圈中电流的表达式(磁场方向如图所示,B=0.1 T,以图示位置为t=0时刻).

正确答案

(1)3 A (2)i=3sint A

试题分析:当从题图所示位置转过90°时,线圈中有最大感应电流.图示位置为中性面,从中性面位置开始计时,表明瞬时值et是正弦关系.

(1)根据公式可得:EmnBSω=100×0.1×π×0.12× V=30 V

ImA=3 A.

(2)根据欧姆定律可得:.

点评:感应电动势的瞬时值表达式有三个要素:最大值,角速度和初相位,只有从中性面开始计时时,瞬时值表达式才为

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题型:简答题
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简答题

如图所示,在匀强磁场中有一个“” 形导线框可绕AB轴转动,已知匀强磁场的磁感强度大小B=T,方向竖直向下,线框的CD边长为20cm、CE、DF长均为10cm,转速为50r/s,若从图示位置开始计时:(1)写出线框中感应电动势随时间变化的瞬时值表达式.(2)若线框电阻r=3,再将AB两端接入一个“6V,12W”的小灯泡,小灯泡能否正常发光?若不能,小灯泡实际消耗功率多大?(设小灯泡的阻值不变) 

正确答案

(1)e=10cos100πt(V)

(2)小灯泡不能正常发光,其实际功率是P=8.3(w)

本题考查的是交流发电机及其产生正弦式电流的原理;交流的峰值、有效值以及它们的关系。

(1)根据线框中感应电动势最大值,求出感应电动势的最大值;由转速求出角速度。图示时刻线圈与磁场平行,初相位为 .从而写出感应电动势随时间变化的瞬时值表达式.

线框中感应电动势最大值

感应电动势随时间变化的瞬时值表达式为

(2)根据欧姆定律电路中电流的有效值,由灯泡的额定电压与额定功率求出灯泡的电阻,再求解实际功率.

小灯泡的电阻为

电动势有效值为,电路中电流有效值为

小灯泡的额定电流为,所以小灯泡不能正常发光,其实际功率是

答案:(1)线框中感应电动势随时间变化的瞬时值表达式是

(2)小灯泡不能正常发光.小灯泡实际消耗功率是8.3W.

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题型:填空题
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填空题

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)该交变电动势的有效值     ;(3)交变电动势瞬时值表达式       。     

                    

正确答案

л/3 rad/s ,14.14V ,  e=20sinл/3t V

由图象可得:(1)T=6,=;

(2)最大值为20V,所以=14.14V;

(3).V

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题型:简答题
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简答题

如图所示,空间存在两个磁场,磁感应强度大小均为B,方向相反且垂直纸面,MNPQ为其边界,OO′为其对称轴.一导线折成边长为l的正方形闭合线圈abcd,线圈在纸面内以恒定速度v0向右运动,当运动到关于OO′对称的位置时,穿过线圈的磁通量为

            ;线圈中感应电动势大小为     ab边所受安培力方向       。

                           

正确答案

0,2Blv. 水平向左

当运动到对称位置时,左边一半磁通量向外,右边一半磁通量向里,因为磁场强度相等,面积相等,所以总磁通量为零。根据右手定则可得cd边切割磁场产生的感应电流由c指向d,ab边切割磁场产生的感应电流由a指向b,所以相当于两电源串联,故线圈中的感应电动势为,根据左手定则可得ab边所受安培力方向水平向左。

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题型:简答题
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简答题

一正方形线圈在匀强磁场中绕OO’轴转动,线圈通过滑环与外电阻R连接成如图所示电路,安培表与伏特表均为理想交流电表,其中线圈匝数为匝,边长为,线圈总电阻为,外电阻,匀强磁场,转速为r/min,求:

(1)线圈转动产生的电动势的最大值;

(2)安培表及电压表的读数各为多少。

正确答案

(1)由法拉第电感感应定律得

————————————————(1)4分

代入数据计算得

(2)由闭合回路欧姆定律得

————————————(2)

代入数据得 ————————2分

——————————————(3)

代入数据得 ————————2分

本题考查交变电流的产生,有效值和峰值的关系,主要是把题图转化为恒定电流的原理图,应用闭合电路欧姆定律求解

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