Question

如图线圈的面积1×102cm2，共100匝．处在B=0.5T的匀强磁场中，以[100/π]r/s的转速匀速转动，已知线圈

Answer 1

解题思路：根据E_m=nBSω求出峰值的大小，从而得出正弦式交流电电动势的有效值，结合闭合电路欧姆定律求出电压表的示数以及电路中的电流，根据P=I²R求出电阻R上消耗的功率．根据电流的峰值写出电流的表达式．电量由法拉第电磁感应定律求解．

（1）角速度ω=2πn=200rad/s，

则电动势的最大值Em=nBSω=100×0.5×1×10-2×200=100V．

则电动势的有效值E=

100

2=50

2V，

电键断开时，U=E=50

2V．

（2）电键闭合时，U′=[E/R+rR=45

2]V．

（3）电路中电流的最大值Im=

Em

R+r=10A，

则电流的瞬时表达式为i=10cos200tA．

（4）平均电动势

.

E＝

△Φ

△t=[BS/△t]

则电量q=It=

.

E

R+r△t=[BS/R+r＝

0.5×10−2

9+1]=5×10^-4C；

（5）电路中电流I=

E

R+r＝5

2A，

则电阻R上消耗的功率P=I²R=450W．

答：（1）电键K断开时电压表的读数是50

点评：

本题考点： 正弦式电流的图象和三角函数表达式；电功、电功率；正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率．

考点点评： 本题考查交变电流的“四值”；要注意明确有效值与最大值的关系及求瞬时值和电量的方法．