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圖1是一臺發電機定子中的磁場分布圖,其中N、S是永久磁鐵的兩個磁極,它們的表面呈半圓柱面形狀.M是圓柱形鐵芯,它與磁極的柱面共軸.磁極與鐵芯之間的縫隙中形成方向沿圓柱半徑、大小近似均勻的磁場,磁感強度B=0.50T
圖2是該發電機轉子的示意圖(虛線表示定子的鐵芯M).矩形線框abcd可繞過ad、cb邊的中點并與圖1中的鐵芯M共軸的固定轉軸oo′旋轉,在旋轉過程中,線框的ab、cd邊始終處在圖1所示的縫隙內的磁場中.已知ab邊長L1=20.0cm,ad邊長L2=10.0cm線框共有N=8匝導線.將發電機的輸出端接入圖中的裝置K后,裝置K能使交流電變成直流電,而不改變其電壓的大小.直流電的另一個輸出端與一可變電阻R相連,可變電阻的另一端P是直流電的正極,直流電的另一個輸出端Q是它的負極.
圖3是可用于測量阿伏加德羅常數的裝置示意圖,其中A、B是兩塊純銅片,插在CuSO4稀溶液中,銅片與引出導線相連,引出端分別為x、y.

現把直流電的正、負極與兩銅片的引線端相連,調節R,使CuSO4溶液中產生I=0.20A的電流.假設發電機的內阻可忽略不計,兩銅片間的電阻r是恒定的,線圈轉動的角速度ω=200rad/s,求
(1)每匝線圈中的感應電動勢的大小.
(2)可變電阻R與A、B間電阻r之和.
I、(1)設線框邊的速度為,則有:v=
l2ω
2

一匝線圈中的感應電動勢為:E1=2Bl1v
代入數據解得:E1=0.31V
(2)N匝線圈中的總感應電動勢為:E=NE1
由歐姆定律,得:E=I(r+R)
代入數字解得:r+R=12Ω
答:(1)每匝線圈中的感應電動勢的大小0.31V.
(2)可變電阻R與A、B間電阻r之和為12Ω.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題


A.原線圈的匝數增加
B.副線圈的匝數增加
C.負載電阻R的阻值增大
D.負載電阻R的阻值減小

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

一個矩形線圈在勻強磁場中轉動,產生的感應電動勢e=220
2
sin100πtV,則(  )
A.交流電的頻率是100πHz
B.t=0時,線圈位于中性面
C.交流電的周期是0.02s
D.t=0.05s時,e有最大值

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,一個半徑為L的半圓形線圈,以直徑ab為軸勻速轉動,轉速為n,ab的左側有垂直紙面向里(與ab垂直)的勻強磁場,磁感應強度為B,M和N是兩個集流環,負載電阻為R線圈、電流表和連接導線的電阻不計,求:
(1)電流表的示數;
(2)從圖示位置起轉過1/4周期內負載電阻R上產生的熱量;
(3)從圖示位置起轉過1/4周期內負載電阻R的電荷量.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

一小型發電機內的矩形線圈在勻速磁場中以恒定的角速度ω繞垂直于磁場方向的固定軸轉動,線圈匝數n=100,穿過每匝的磁通量Φ隨時間按正弦規律變化,如圖所示,發電機內阻r=5.0Ω,外電路電阻R=95Ω.已知感應電動勢的最大值Em=nωΦm,其中Φm為穿過每匝線圈磁通量的最大值.求外電路中的電流的最大值.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如上所示,abcd為交流發電機的矩形線圈,其面積為S,匝數為n,線圈電阻為r,外電阻為R.線圈在磁感應強度為B的勻強磁場中繞垂直于磁場的轉軸OO′勻速轉動,角速度為ω.若圖中的電壓表、電流表均為理想交流電表,求:
(1)此交流發電機產生感應電動勢的最大值EM
(2)若從圖示位置開始計時,寫出感應電流隨時間變化的函數表達式;
(3)交流電壓表和交流電流表的示數;
(4)此交流發電機的輸出功率ρ
(5)從圖示位置開始,線圈轉過600的過程中通過電阻R的電量是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖是小型交流發電機的示意圖,兩磁極N、S間的磁場可視為水平方向的勻強磁場,為交流電流表.線圈繞垂直于磁場方向的水平軸OO′沿逆時針方向勻速轉動,從圖示位置開始計時,已知磁感應強度大小為B,線圈的匝數為n,線圈轉動的角速度為ω,正方形線圈的邊長為L,線圈的內阻為r,外電阻為R,則線圈產生的感應電動勢e的表達式為:______;線圈從開始轉過30°過程中,通過電阻R的電量為:______;線圈從開始轉過90°過程中,外力對線圈所做的功為:______.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

由交流電動勢瞬時值表達式e=10
2
sin4πt(V),可知(  )
A.此交流電的頻率是4πHz
B.此交流電的周期是0.5s
C.此交流電動勢的最大值為10V
D.此交流電動勢的有效值為10
2
V

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖甲為一理想變壓器,ab為原線圈,ce為副線圈,d為副線圈引出的一個接頭,原線圈輸入正弦式交變電壓的u-t圖象如圖乙所示.若只在ce間接一只Rce=400Ω的電阻,或只在de間接一只Rde=225Ω的電阻,兩種情況下電阻消耗的功率均為80W.
(1)請寫出原線圈輸入電壓瞬時值uab的表達式;
(2)求只在ce間接400Ω電阻時,原線圈中的電流I1
(3)求ce和de間線圈的匝數比.

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同步練習冊答案
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