Question

【題目】如圖所示為一個小型旋轉電樞式交流發電機的原理圖，其矩形線圈的長度ab=0.25m，寬度bc=0.20m，共有n=100匝，總電阻r=1.0Ω，可繞與磁場方向垂直的對稱軸OO′轉動．線圈處于磁感應強度B=0.40T的勻強磁場中，與線圈兩端相連的金屬滑環上接一個“3.0V，1.8W”的燈泡，當線圈以角速度ω勻速轉動時，小燈泡消耗的功率恰好為1.8W．（不計轉動軸與電刷的摩擦）求：

（1）發電機線圈產生感應電動勢的最大值

（2）求線圈轉動的角速度ω；

（3）線圈以上述角速度轉動，求線圈由中性面開始轉過60°角的過程中，通過小燈泡的電量。

Answer 1

【答案】（1）3.6V（2）1.8rad/s（3）C.

【解析】（1）設小燈泡正常發光時的電流為I，則 I==0.60A

設燈炮正常發光時的電阻為R，R==5.0Ω

根據閉合電路歐姆定律得：E=I(R+r)=3.6V

發電機感應電動勢最大值為Em=E =3.6V

（2）Em=nBSω

解得ω==1.8rad/s

（3）