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如图所示,交流发电机的矩形金属线圈abcd的边长ab=cd=50cm,bc=ad...

如图所示,交流发电机的矩形金属线圈abcd的边长ab=cd=50cmbc=ad=30cm,匝数n=100,线圈的总电阻r=10Ω,线圈位于磁感应强度B=0050T的匀强磁场中,线圈平面与磁场方向平行。线圈的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环EF(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。现使线圈绕过bcad边中点、且垂直于磁场的转轴OOˊ以角速度ω400rad/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。求:

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1)线圈中感应电流的最大值;

2)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,经过满分5 manfen5.com周期时间通过电阻R的电荷量。

 

(1)Im=3.0A (2)P=405W (3) 【解析】 试题分析:(1)线圈产生感应电动势的最大值Em=nBωab×bc=300V 根据闭合电路欧姆定律可知,线圈中感应电流的最大值 解得:Im=3.0A (2)通过电阻R的电流的有效值I= 线圈转动过程中电阻R的热功率P=I2R 解得:P=405W (3)根据法拉第电磁感应定律有: 根据闭合电路欧姆定律有: 解得: 考点:交流电的产生。 【名师点睛】对有效值的理解 (1)交变电流的有效值是根据电流的热效应(电流通过电阻产生热量)进行定义的,所以在进行有效值计算时,要紧扣电流通过电阻生热进行计算。注意“三同”:即“相同电阻”,“相同时间内”产生“相同热量”。计算时“相同时间”一般取一个周期。 (2)利用两个公式Q=t和Q=I2Rt可以分别求得交变电流的电压有效值和电流有效值。 (3)并不是所有交变电流的有效值都是I=,只有正余弦交变电流的有效值才是,其他的交变电流的有效值应根据电流的热效应求解。 (4)若图象部分是正弦(或余弦)交流电,其中的和周期部分可直接应用I=Im/,U=Um/的关系。 (5)交变电流的有效值不是交变电流的平均值。有效值是根据电流的热效应规定的,而交变电流的平均值是交变电流中物理量对时间的平均值,交变电流的平均值的大小与Δt的取值有关,在计算交变电流通过导体产生的热量、热功率时只能用交变电流的有效值,不能用平均值,而在计算通过导体的电荷量时,只能用交变电流的平均值,而不能用有效值。  
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考点分析:
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在一阻值为R=10Ω的定值电阻中通入如图所示的交流电,则(    )]

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A此交流电的频率为05Hz

B此交流电的有效值约为35A

C24s内通过该电阻的电荷量为1C

D02s内电阻产生的焦耳热为25J

 

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如图甲所示,光滑的平行导轨MNPQ固定在水平面上,导轨表面上放着光滑导体棒abcd,两棒之间用绝缘细杆连接,两导体棒平行且与导轨垂直.现加一垂直导轨平面的匀强磁场,设磁场方向向下为正,磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示,t1=2t0,不计abcd间电流的相互作用,不计导轨的电阻,每根导体棒的电阻为R,导轨间距和绝缘细杆的长均为L.下列说法正确的是(   )

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At= t0时轻杆既不被拉伸也不被压缩

B.在0t1时间内,绝缘细杆先被拉伸后被压缩

C.在0t1时间内,abcd回路中的电流方向是先顺时针后逆时针

D.若在0t1时间内流过导体棒的电量为q,则t1时刻的磁感应强度大小为满分5 manfen5.com

 

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如图所示,两根间距为d的光滑金属导轨,平行放置在倾角为满分5 manfen5.com的斜面上,导轨的右端接有电阻R,整个装置放在磁感应强度大小为B的匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直。导轨上有一质量为m、电阻也为R的金属棒与两导轨垂直且接触良好,金属棒以一定的初速度v0在沿着导轨上滑一段距离L后返回 ,不计导轨电阻及感应电流间的相互作用。下列说法正确的是(   )

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A.导体棒沿着导轨上滑过程中通过R的电量q=满分5 manfen5.com

B.导体棒返回时先做匀加速运动,最后做匀速直线运动

C.导体棒沿着导轨上滑过程中电阻R上产生的热量Q=满分5 manfen5.commv02-mgL

D.导体棒沿着导轨上滑过程中克服安培力做的功W=满分5 manfen5.commv02-mgL

 

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如图所示,abcd是由粗细均匀的电阻丝制成的长方形线框,导体棒MN有电阻,可在ad边与bc边上无摩擦滑动,且接触良好,线框处于垂直纸面向里的匀强磁场中.当MN棒由靠ab边处向cd边匀速移动的过程中,下列说法中正确的是(   )

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AMN棒中电流先减小后增大

BMN棒两端电压先增大后减小

CMN棒上拉力的功率先增大后减小

D.矩形线框中消耗的电功率先减小后增大

 

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如图为研究电磁感应现象的实验装置.如果在原线圈插入副线圈后保持不动,闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么闭合电键后,下列情况下电流计指针偏转情况是(  )

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A将原线圈迅速从副线圈中拔出时指针向左偏转一下

B保持电建闭合状态时,指针一直偏在零点右侧

C滑动变阻器触头迅速向左滑动时,指针向右偏转一下

D将原线圈内铁芯A快速拔出时,指针向左偏转一下

 

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