如图所示，交流发电机的矩形金属线圈，ab边和cd边的长度L1=50cm,bc边和ad边的长度L2=20cm,匝数n=100匝，线圈的总电阻r=10Ω，线圈位于磁感应强度B=0.05T的匀强磁场中。线圈的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环E、F（集流环）焊接在一起，并通过电刷与阻值R=90Ω的定值电阻连接。初始状态时线圈平面与磁场方向平行，现使线圈绕过bc和ad边中点、且垂直于磁场的转轴OO′以角速度ω=400rad/s匀速转动。电路中其他电阻以及线圈的自感系数均可忽略不计。
（1）从线圈经过图示位置开始计时，写出线圈内的电流随时间变化的函数关系式；
（2）求线圈转动过程中电阻R的发热功率；
（3）从线圈经过图示位置开始计时，求经过14周期时间通过电阻R的电荷量。
1
4
【答案】（1）从线圈经过图示位置开始计时，线圈内的电流随时间变化的函数关系式为i=2cos400t（A）。
（2）线圈转动过程中电阻R的发热功率为180W。
（3）从线圈经过图示位置开始计时，经过周期时间通过电阻R的电荷量为5×10-3C。
（2）线圈转动过程中电阻R的发热功率为180W。
（3）从线圈经过图示位置开始计时，经过
1
4
【解答】
【点评】
声明：本试题解析著作权属菁优网所有，未经书面同意，不得复制发布。
发布：2024/4/20 14:35:0组卷：321引用：9难度：0.4
相似题
-
1．如图，N匝矩形导线恒以角速度ω绕对称轴OO′匀速转动，线圈面积为S，线框电阻、电感均不计，在OO′左侧有磁感应强度为B的匀强磁场，外电路接有电阻R理想电流表A，那么可以确定是（ ）发布：2024/12/29 17:30:1组卷：162引用：6难度：0.9 -
2．如图所示，电阻R1与R2阻值相等，D为理想二极管（正向电阻为零，反向电阻无穷大），在A、B间加一正弦交流电u=10sin100πt（v），则理想电压表V的示数为（ ）发布：2024/12/29 17:0:1组卷：326引用：3难度：0.3 -
3．图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO'匀速转动，线圈的匝数n=50、电阻r=10Ω，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R=90Ω。在t=0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按图乙所示正弦规律变化。π取3.14，求：
（1）交流发电机产生的电动势的最大值；
（2）电阻R的电功率及线圈从图示位置转过90°过程中流过电阻R的电荷量。
发布：2024/12/29 17:0:1组卷：283引用：7难度：0.7
