Question

【題目】如圖所示，為交流發(fā)電機(jī)示意圖，匝數(shù)為匝矩形線圈，邊長(zhǎng)分別10cm和20cm，內(nèi)電阻，在磁感應(yīng)強(qiáng)度的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞以軸角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈和外電阻為相連接，求：

斷開時(shí)，電壓表示數(shù)；

開關(guān)S合上時(shí)，電壓表和電流表示數(shù)．

從線圈圖示位置逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度，求通過(guò)電流表的電量產(chǎn)生的熱量Q．

Answer 1

【答案】（1）50V（2）40V，2.0A（3）0.04C，1.78J

【解析】

（1）根據(jù)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值，Em=nBSω，并從垂直于中性面開始計(jì)時(shí)，則可確定電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)表達(dá)式；
（2）開關(guān)閉合時(shí)，電流表測(cè)量電流的有效值．根據(jù)有效值與最大值的關(guān)系求出電動(dòng)勢(shì)的有效值，根據(jù)閉合電路歐姆定律求出電流和路端電壓
（3）根據(jù)電量表達(dá)式，與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)結(jié)合，得出q=I△t=n公式，從而可求得．根據(jù)Q=I2Rt求解熱量；

（1）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值為：Em=nBSω=100×0.5×0.1×0.2×50V=50V
則S斷開時(shí)，電壓表示數(shù)：；

（2）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)有效值為50V．電鍵S合上后，由閉合電路歐姆定律有：，
U=IR=2×20 V=40 V．
（3）通過(guò)電流表的電量q：q=I△t=n=0.04C

產(chǎn)生的熱量：