如圖1所示,矩形線圈100匝,ab=30cm,ad=20cm,勻強磁場磁感應強度B=0.5T,繞軸OO′從圖示位置開始勻速轉動,角速度ω=100πrad/s,試求:
(1)穿過線圈的磁通量最大值φm=?
(2)線圈產(chǎn)生的感應電動勢最大值Em=?
(3)寫出感應電動勢e隨時間變化的表達式,并作出圖象(如圖2).
精英家教網(wǎng)
分析:(1)根據(jù)φm=BS求出穿過線圈的磁通量最大值;
(2)由Em=NBSω求出感應電動勢的最大值;
(3)從圖示位置開始計時,線圈轉動過程中的感應電動勢的瞬時表達式形式為e=Emcosωt,進而畫出圖象;
解答:精英家教網(wǎng)解:(1)當線圈平面與磁場垂直時,穿過線圈的磁通量最大值,φm=BS=0.5×0.3×0.2=0.03Wb;
(2)感應電動勢的最大值Em=NBSω=100×0.03×100π=942V;
(3)線圈是從垂直于中性面開始計時,所以瞬時值表達式為余弦,
e=Emcosωt=942cos100πt (V),
周期T=
ω
=
100π
=0.02s
,
圖象如圖所示:
答:(1)穿過線圈的磁通量最大值為0.03Wb;
(2)線圈產(chǎn)生的感應電動勢最大值為942V;
(3)感應電動勢e隨時間變化的表達式為e=942cos100πt (V),圖象如圖所示.
點評:本題是簡單的交流發(fā)電機的原理,需要注意的是線圈不是從中性面開始計時,所以瞬時值表達式為余弦.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖1所示,矩形線圈共10匝,ab=0.4 m,bc=0.8 m,在磁感應強度為0.5 T的勻強磁場中繞垂直磁感線的OO′軸以50 rad/s 的速度轉動.?

圖1

(1)線圈在什么位置的感應電動勢最大,為多少?

(2)從圖示位置轉過90°開始計時,電動勢的變化規(guī)律怎樣??

(3)從圖示位置轉過一周的過程中,感應電動勢的有效值為多少??

(4)從圖示位置轉過90°的過程中,感應電動勢的平均值為多少??

(5)從圖示位置開始計時,t=時,線圈中感應電動勢是多大??

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科目:高中物理 來源:2013屆廣東省高二下學期第一次月考物理試卷 題型:選擇題

小型交流發(fā)電機中,矩形金屬線圈在勻強磁場中勻速運動,產(chǎn)生的感應電動勢與時間呈正弦函數(shù)關系,如圖1所示。此線圈與一個R=10Ω的電阻構成閉合電路。不計電路的其他電阻,下列說法正確的是(  )

A.交變電流的周期為0.125s

B.交變電流的頻率為8Hz

C.交變電流的有效值為A

D.交變電流的最大值為4A

 

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖1所示,矩形線圈abcd在磁感強度B=2T的勻強磁場中繞軸OO′以角速度ω=10πrad/s勻速轉動,線圈共10匝,ab=0.3m,bc=0.6m,負載電阻R=45Ω.求:(1)電阻R在0.05s內(nèi)所發(fā)出的焦耳熱;(2)0.05s內(nèi)流過的電荷量(設線圈從垂直于中性面開始轉動).

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科目:高中物理 來源: 題型:

小型交流發(fā)電機中,矩形金屬線圈在勻強磁場中勻速運動,產(chǎn)生的感應電動勢與時間呈正弦函數(shù)關系,如圖1所示。此線圈與一個R=10Ω的電阻構成閉合電路。不計電路的其他電阻,下列說法正確的是(  )

A.交變電流的周期為0.125s

B.交變電流的頻率為8Hz

C.交變電流的有效值為A

D.交變電流的最大值為4A

 

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