Question

【題目】如圖甲為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)的原理圖．其矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的固定軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈的匝數(shù)n=100，電阻r=10 Ω，線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)與電阻R連接，電阻R=90Ω，與R并聯(lián)的交流電壓表為理想電表．在t=0時(shí)刻，線圈平面與磁場(chǎng)方向平行，穿過每匝線圈的磁通量Φ隨時(shí)間t按圖乙所示正弦規(guī)律變化．求：

（1）交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)最大值；

（2）電路中電壓表的示數(shù)；

（3）R上的熱功率．

Answer 1

【答案】（1）200V（2）127.3V（3）180W

【解析】(1)交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的最大值：Em＝nBSω，

而Φm＝BS，ω＝，所以.

由Φ－t圖線可知：Φm＝2.0×10－2 Wb，

T＝6.28×10－2s，所以Em＝200 V.

(2)電動(dòng)勢(shì)的有效值E＝＝100V，

(3)R上的功率為： .