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          一個直流電動機的內電阻r=2Ω,與R=8Ω的電阻串聯接在線圈上,如圖所示.已知線圈面積為
          2
          /20m2,共100匝,線圈的電阻為2Ω,線圈在B=
          2
          π
          T的勻強磁場中繞OO1以轉速n=600r/min勻速轉動時,在合上開關S后電動機正常工作時,電壓表的示數為100V,求:
          (1)感應電動勢的最大值.
          (2)電動機正常工作時的輸出功率.
          分析:先根據線圈轉動時產生的電動勢的最大值公式求出最大值,進而求出有效值,根據閉合電路歐姆定律求出電流,電動機正常工作時的輸出功率等于總功率減去內阻消耗的功率.
          解答:解:(1)線圈轉動時的角速度:ω=2π?n=2π×10rad/s
          線圈轉動時產生的電動勢的最大值為:Em=NBSω=100×
          2
          π
          ×
          2
          20
          ×20π=200
          2

          (2)有效值為:E=
          Em
          2
          =200
          V
          設線圈的電阻為r′,則電路中的電流I為I=
          E-U
          R+r′
          =
          200-100
          8+2
          A=10
          A
          電動機正常工作時的輸出功率為P=UI-I2r=100×10W-102×2W=800W
          答:(1)感應電動勢的最大值200V.
          (2)電動機正常工作時的輸出功率800W.
          點評:本題是簡單的交流發(fā)電機的原理,考查綜合應用法拉第定律、歐姆定律、楞次定律等電磁學規(guī)律分析實際問題的能力.
          練習冊系列答案
          相關習題

          科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

          (1)市場上有一種在蚊帳內使用的小型直流電動機電風扇.某物理研究性學習小組想測電風扇正常運行時的機械功率.于是找到了一臺該種電風扇并從銘牌上讀出了額定電壓U,但是其他字跡不清楚.該研究性學習小組成員打開電風扇底座上的電源蓋并取出了兩節(jié)電池,并從電風扇裝電池處的正、負兩極各接出一條引線.提供的器材有電流表、電壓表、滑動變阻器、備用電池若干節(jié)、電鍵、若干導線、固定電池的電池盒.
          精英家教網
          ①該小組進行了如下的部分實驗步驟,請寫出第三步實驗過程:
          A、按事先設計的電路連接各元件,并使滑片處于使電路電阻最大處;
          B、合上開關,使滑片從最左端開始緩慢移動,使電壓表和電流表都有明顯讀數,但電風扇并未轉動,讀出此時的電壓表和電流表讀數U0、I0;
          C、
           

          D、用測得的量表示出電動機正常運轉時機械功率的表達式為
           

          ②按上述實驗過程,本實驗的電路圖應選擇
           
          (填“甲”或“乙”).
          ③如果你家買了臺電風扇,接上電源后,啟動風扇開關,風扇電動機不運轉,你能分析一下原因嗎?至少寫出兩種原因,并說明檢測方法.
          (2)質譜儀是利用電、磁分離并測定帶電粒子質量的儀器.其原理是利用帶電粒子在電、磁場中的運動規(guī)律,計算它的比荷.某實驗探究小組設計了以下兩種實驗方案:
          方案一:帶電粒子先穿過一個電場強度為E、磁感應強度為B的正交勻強電、磁場,正好做勻速直線運動;若取消電場,粒子做半徑為R的勻速圓周運動,則帶電粒子的荷質比為
           

          方案二:帶電粒子先經過電壓U的加速,然后垂直于磁感線射入一個磁感應強度為B的勻強磁場中,粒子做半徑為R的勻速圓周運動,則帶電粒子的荷質比為
           

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          科目:高中物理 來源:2008年廣東省茂名市高考物理一模試卷(解析版) 題型:解答題

          (1)市場上有一種在蚊帳內使用的小型直流電動機電風扇.某物理研究性學習小組想測電風扇正常運行時的機械功率.于是找到了一臺該種電風扇并從銘牌上讀出了額定電壓U,但是其他字跡不清楚.該研究性學習小組成員打開電風扇底座上的電源蓋并取出了兩節(jié)電池,并從電風扇裝電池處的正、負兩極各接出一條引線.提供的器材有電流表、電壓表、滑動變阻器、備用電池若干節(jié)、電鍵、若干導線、固定電池的電池盒.

          ①該小組進行了如下的部分實驗步驟,請寫出第三步實驗過程:
          A、按事先設計的電路連接各元件,并使滑片處于使電路電阻最大處;
          B、合上開關,使滑片從最左端開始緩慢移動,使電壓表和電流表都有明顯讀數,但電風扇并未轉動,讀出此時的電壓表和電流表讀數U、I
          C、______;
          D、用測得的量表示出電動機正常運轉時機械功率的表達式為______.
          ②按上述實驗過程,本實驗的電路圖應選擇______(填“甲”或“乙”).
          ③如果你家買了臺電風扇,接上電源后,啟動風扇開關,風扇電動機不運轉,你能分析一下原因嗎?至少寫出兩種原因,并說明檢測方法.
          (2)質譜儀是利用電、磁分離并測定帶電粒子質量的儀器.其原理是利用帶電粒子在電、磁場中的運動規(guī)律,計算它的比荷.某實驗探究小組設計了以下兩種實驗方案:
          方案一:帶電粒子先穿過一個電場強度為E、磁感應強度為B的正交勻強電、磁場,正好做勻速直線運動;若取消電場,粒子做半徑為R的勻速圓周運動,則帶電粒子的荷質比為______.
          方案二:帶電粒子先經過電壓U的加速,然后垂直于磁感線射入一個磁感應強度為B的勻強磁場中,粒子做半徑為R的勻速圓周運動,則帶電粒子的荷質比為______.

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