Question

【題目】圖甲所示為小型旋轉電樞式交流發電機的原理圖，其矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的固定軸按如圖所示方向勻速轉動，線圈的匝數n=100，電阻r=10Ω，線圈的兩端經集流環與電阻R連接，阻值R=90Ω，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隨時間t按圖乙所示正弦規律變化。（取π=3.14）求：

(1)交流發電機產生的電動勢的最大值；

(2)電路中交流電壓表的示數；

(3)從圖示位置轉過，通過線圈的電荷量和整個回路的焦耳熱。

Answer 1

【答案】(1)200V；(2)V；(3)0.02C；3.14J

【解析】

(1)由－t圖線可知Wb，，因為，所以

，V

(2)電動勢的有效值

V

由閉合電路歐姆定律得，電路中電流的有效值為

交流電壓表的示數為

(3) 從圖示位置轉過，磁通量變化量為

通過線圈的電荷量

根據焦耳定律可得