圖1是交流發(fā)電機模型示意圖。在磁感應強度為B的勻強磁場中，有一矩形線圈abcd可繞線圈平面內(nèi)垂直于磁感線的OO′軸轉動，由線圈引起的導線ae和df分別與兩個跟線圈一起繞OO′轉動的金屬圈環(huán)相連接，金屬圓環(huán)又分別與兩個固定的電刷保持滑動接觸，這樣矩形線圈在轉動中就可以保持和外電路電阻R形成閉合電路。圖2是線圈的主視圖，導線ab和cd分別用它們的橫截面來表示。已知ab長度為L1，bc長度為L2，線圈以恒定角速度ω逆時針轉動。（只考慮單匝線圈）
（1）線圈平面處于中性面位置時開始計時，試推導t時刻整個線圈中的感應電動勢e1的表達式；
（2）線圈平面處于與中性面成φ0夾角位置時開始計時，如圖3所示，試寫出t時刻整個線圈中的感應電動勢e2的表達式；
（3）若線圈電阻為r,求線圈每轉動一周電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱。（其它電阻均不計）
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：2007引用：33難度：0.1
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1．如圖，N匝矩形導線恒以角速度ω繞對稱軸OO′勻速轉動，線圈面積為S，線框電阻、電感均不計，在OO′左側有磁感應強度為B的勻強磁場，外電路接有電阻R理想電流表A，那么可以確定是（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/29 17:30:1組卷：160引用：6難度：0.9 -
2．如圖所示，電阻R1與R2阻值相等，D為理想二極管（正向電阻為零，反向電阻無窮大），在A、B間加一正弦交流電u=10sin100πt（v），則理想電壓表V的示數(shù)為（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/29 17:0:1組卷：318引用：2難度：0.3 -
3．圖甲為小型旋轉電樞式交流發(fā)電機的原理圖，其矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的固定軸OO'勻速轉動，線圈的匝數(shù)n=50、電阻r=10Ω，線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)與電阻R連接，電阻R=90Ω。在t=0時刻，線圈平面與磁場方向平行，穿過每匝線圈的磁通量Φ隨時間t按圖乙所示正弦規(guī)律變化。π取3.14，求：
（1）交流發(fā)電機產(chǎn)生的電動勢的最大值；
（2）電阻R的電功率及線圈從圖示位置轉過90°過程中流過電阻R的電荷量。
發(fā)布：2024/12/29 17:0:1組卷：276引用：7難度：0.7