Question

（本題供教學(xué)進(jìn)度未超前的考生做）（12分）

如圖所示為交流發(fā)電機(jī)示意圖。匝數(shù)為n=100匝的矩形線圈，邊長(zhǎng)分別為10cm和20cm，內(nèi)阻為，在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞OO′軸以的角速度為速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈與外部一阻R=20Ω的電阻相接。從圖示位置開始計(jì)時(shí)，求：

（1）S斷開時(shí)，電壓表示數(shù)；

（2）電鍵S合上時(shí)，電壓表和電流表示數(shù)；

（3）電阻R上所消耗的電功率；

（4）通過(guò)電阻R的瞬時(shí)電流的表達(dá)式。

 

Answer 1

（1）50V

（2）電流表示數(shù)為2A，電壓表示數(shù)為40V

（3）80W

（4）

解析:

（1）線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值

  （2分）

S斷開時(shí)，電壓表示數(shù)為電流電動(dòng)勢(shì)有效值

  （2分）

（2）電鍵S合上時(shí)，由全電路歐姆定律

   （2分）

  （2分）

即電流表示數(shù)為2A，電壓表示數(shù)為40V。

（3）電阻R上所消耗的電功率  （2分）

（4）由于線圈從與中性面垂直的位置計(jì)時(shí)，故通過(guò)電阻R的瞬時(shí)電流

即   （2分）