圖1是一臺發(fā)電機(jī)定子中的磁場分布圖，其中N、S是永久磁鐵的兩個磁極，它們的表面呈半圓柱面形狀．M是圓柱形鐵芯，它與磁極的柱面共軸．磁極與鐵芯之間的縫隙中形成方向沿圓柱半徑、大小近似均勻的磁場，磁感強(qiáng)度B=0.50T
圖2是該發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的示意圖（虛線表示定子的鐵芯M）．矩形線框abcd可繞過ad、cb邊的中點并與圖1中的鐵芯M共軸的固定轉(zhuǎn)軸oo′旋轉(zhuǎn)，在旋轉(zhuǎn)過程中，線框的ab、cd邊始終處在圖1所示的縫隙內(nèi)的磁場中．已知ab邊長L1=20.0cm，ad邊長L2=10.0cm線框共有N=8匝導(dǎo)線．將發(fā)電機(jī)的輸出端接入圖中的裝置K后，裝置K能使交流電變成直流電，而不改變其電壓的大小．直流電的另一個輸出端與一可變電阻R相連，可變電阻的另一端P是直流電的正極，直流電的另一個輸出端Q是它的負(fù)極．
圖3是可用于測量阿伏加德羅常數(shù)的裝置示意圖，其中A、B是兩塊純銅片，插在CuSO4稀溶液中，銅片與引出導(dǎo)線相連，引出端分別為x、y．

現(xiàn)把直流電的正、負(fù)極與兩銅片的引線端相連，調(diào)節(jié)R，使CuSO4溶液中產(chǎn)生I=0.20A的電流．假設(shè)發(fā)電機(jī)的內(nèi)阻可忽略不計，兩銅片間的電阻r是恒定的，線圈轉(zhuǎn)動的角速度ω=200rad/s，求
（1）每匝線圈中的感應(yīng)電動勢的大小．
（2）可變電阻R與A、B間電阻r之和．
I、（1）設(shè)線框邊的速度為，則有：v=
l2ω
2
一匝線圈中的感應(yīng)電動勢為：E1=2Bl1v
代入數(shù)據(jù)解得：E1=0.31V
（2）N匝線圈中的總感應(yīng)電動勢為：E=NE1
由歐姆定律，得：E=I（r+R）
代入數(shù)字解得：r+R=12Ω
答：（1）每匝線圈中的感應(yīng)電動勢的大小0.31V．
（2）可變電阻R與A、B間電阻r之和為12Ω．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題


A．原線圈的匝數(shù)增加
B．副線圈的匝數(shù)增加
C．負(fù)載電阻R的阻值增大
D．負(fù)載電阻R的阻值減小

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

一個矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢e=220
2
sin100πtV，則（　�。�
A．交流電的頻率是100πHz
B．t=0時，線圈位于中性面
C．交流電的周期是0.02s
D．t=0.05s時，e有最大值

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，一個半徑為L的半圓形線圈，以直徑ab為軸勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速為n，ab的左側(cè)有垂直紙面向里（與ab垂直）的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，M和N是兩個集流環(huán)，負(fù)載電阻為R線圈、電流表和連接導(dǎo)線的電阻不計，求：
（1）電流表的示數(shù)；
（2）從圖示位置起轉(zhuǎn)過1/4周期內(nèi)負(fù)載電阻R上產(chǎn)生的熱量；
（3）從圖示位置起轉(zhuǎn)過1/4周期內(nèi)負(fù)載電阻R的電荷量．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

一小型發(fā)電機(jī)內(nèi)的矩形線圈在勻速磁場中以恒定的角速度ω繞垂直于磁場方向的固定軸轉(zhuǎn)動，線圈匝數(shù)n=100，穿過每匝的磁通量Φ隨時間按正弦規(guī)律變化，如圖所示，發(fā)電機(jī)內(nèi)阻r=5.0Ω，外電路電阻R=95Ω．已知感應(yīng)電動勢的最大值Em=nωΦm，其中Φm為穿過每匝線圈磁通量的最大值．求外電路中的電流的最大值．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如上所示，abcd為交流發(fā)電機(jī)的矩形線圈，其面積為S，匝數(shù)為n，線圈電阻為r，外電阻為R．線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的轉(zhuǎn)軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，角速度為ω．若圖中的電壓表、電流表均為理想交流電表，求：
（1）此交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的最大值EM；
（2）若從圖示位置開始計時，寫出感應(yīng)電流隨時間變化的函數(shù)表達(dá)式；
（3）交流電壓表和交流電流表的示數(shù)；
（4）此交流發(fā)電機(jī)的輸出功率ρ出；
（5）從圖示位置開始，線圈轉(zhuǎn)過600的過程中通過電阻R的電量是多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖是小型交流發(fā)電機(jī)的示意圖，兩磁極N、S間的磁場可視為水平方向的勻強(qiáng)磁場，為交流電流表．線圈繞垂直于磁場方向的水平軸OO′沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動，從圖示位置開始計時，已知磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，線圈的匝數(shù)為n，線圈轉(zhuǎn)動的角速度為ω，正方形線圈的邊長為L，線圈的內(nèi)阻為r，外電阻為R，則線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢e的表達(dá)式為：______；線圈從開始轉(zhuǎn)過30°過程中，通過電阻R的電量為：______；線圈從開始轉(zhuǎn)過90°過程中，外力對線圈所做的功為：______．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

由交流電動勢瞬時值表達(dá)式e=10
2
sin4πt（V），可知（　�。�
A．此交流電的頻率是4πHz
B．此交流電的周期是0.5s
C．此交流電動勢的最大值為10V
D．此交流電動勢的有效值為10
2
V

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖甲為一理想變壓器，ab為原線圈，ce為副線圈，d為副線圈引出的一個接頭，原線圈輸入正弦式交變電壓的u-t圖象如圖乙所示．若只在ce間接一只Rce=400Ω的電阻，或只在de間接一只Rde=225Ω的電阻，兩種情況下電阻消耗的功率均為80W．
（1）請寫出原線圈輸入電壓瞬時值uab的表達(dá)式；
（2）求只在ce間接400Ω電阻時，原線圈中的電流I1；
（3）求ce和de間線圈的匝數(shù)比．

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