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小型發(fā)電機內的矩形線圈在勻強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，穿過每匝線圈的磁通量Φ隨時間按正弦規(guī)律變化，如圖17-2-10所示，發(fā)電機內阻R=5.0 Ω，外電路電阻R=95 Ω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，求串聯在外電路中的交流電流表（內阻不計）的讀數.

圖17-2-10

解析：感應電動勢的最大值：Em=nΦmω?

設線圈在磁場中轉動的周期為T，則有：

根據歐姆定律，電路中的電流的最大值為：

有效值：

由題中給定的Φt圖象可得：Φm=1.0×10-1Wb，T=3.14×10-2s

解以上各式，并代入數據，得：I=14.1 A.

練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網如圖所示，一個小型旋轉式交流發(fā)電機，其矩形線圈的線框面積為S，共有n匝，總電阻為r，外電路上接有一個阻值為R的定值電阻、理想交流電流表A和二極管D．線圈以角速度ω在磁感應強度為B的勻強磁場中繞與磁場方向垂直的對稱軸OO′勻速運動，下列說法正確的是（　　）
A、一個周期內通過R的電荷量q=
2nBS
R+r
B、R兩端電壓的有效值U=
nBSωR
2(R+r)
C、交流電流表的示數一直在變化
D、若用一根導線連接M、N兩點，電阻R上的功率不變

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科目：高中物理 來源：2012-2013學年遼寧省沈陽二中高二12月月考物理試卷（帶解析） 題型：單選題

如圖所示，一個小型旋轉式交流發(fā)電機，其矩形線圈的線框面積為S，共有n匝，總電阻為r，外電路上接有一個阻值為R的定值電阻、理想交流電流表A和二極管D。線圈以角速度ω在磁感應強度為B的勻強磁場中繞與磁場方向垂直的對稱軸OO′勻速運動，下列說法正確的是（   ）

A．一個周期內通過R的電荷量
B．R兩端電壓的有效值
C．交流電流表的示數一直在變化
D．若用一根導線連接M、N兩點，電阻R上的功率不變

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如圖（甲）為小型旋轉電樞式交流發(fā)電機的原理圖，其矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的固定軸OO′勻速轉動，線圈的匝數n=100、電阻r="10" W，線圈的兩端經集流環(huán)與電阻R連接，電阻R="90" Ω，與R并聯的交流電壓表為理想電表。 在t＝0時刻，線圈平面與磁場方向平行，穿過每匝線圈的磁通量F隨時間t按圖17（乙）所示正弦規(guī)律變化。 求：

（1）交流發(fā)電機產生的電動勢的最大值；

（2）寫出感應電流瞬時函數表達式；

（3）交流電壓表的示數；

（4）線圈從圖示位置轉動90°過程中通過電阻R的電量。

（5）1min時間內外力對線框所做的功。

 

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科目：高中物理 來源：2014屆遼寧省高二12月月考物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，一個小型旋轉式交流發(fā)電機，其矩形線圈的線框面積為S，共有n匝，總電阻為r，外電路上接有一個阻值為R的定值電阻、理想交流電流表A和二極管D。線圈以角速度ω在磁感應強度為B的勻強磁場中繞與磁場方向垂直的對稱軸OO′勻速運動，下列說法正確的是（    ）

A．一個周期內通過R的電荷量

B．R兩端電壓的有效值

C．交流電流表的示數一直在變化

D．若用一根導線連接M、N兩點，電阻R上的功率不變

 

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科目：高中物理 來源：2012年四川省資陽市高三第二次高考模擬物理卷 題型：選擇題

如圖所示，一個小型旋轉電樞式交流發(fā)電機，其矩形線圈的線框面積為S，共有n匝，總電阻為r，與線圈兩端相接觸的集流環(huán)上接有一個阻值為R的定值電阻、理想交流電流表A和二極管D。線圈以角速度ω在磁感應強度為B的勻強磁場中繞與磁場方向垂直的對稱軸OO′勻速運動，沿轉軸OO′方向看去，線圈轉動沿逆時針方向，t＝0時刻線圈平面與磁感線垂直。下列說法正確的是

A．一個周期內通過R的電荷量

 
 
B．R兩端電壓的有效值

C．交流電流表的示數為0

D．若用一根導線連接M、N兩點，發(fā)電機的發(fā)電功率不變

 

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